热带海草Thalassia hemprichii在差异营养与光照条件下的比较蛋白质组学分析：基于优化蛋白质提取与鉴定技术

本研究通过优化蛋白质提取方法（采用低浓度PVPP缓冲液）并结合从头转录组组装技术，首次系统揭示了热带海草T. hemprichii在高低营养/光照环境下的差异蛋白质组特征。研究发现高光高营养条件下光合作用相关蛋白（如RuBisCO、PsbO/P/Q）、氮同化酶（谷氨酰胺合成酶）及应激蛋白（HSP70s）显著上调，为海草环境适应机制提供了分子层面的新见解。

　　

Highlight

植物样本采集

T. hemprichii样本采自中国海南岛潭门海域（19°14′24″N，11°37′48″E）的海草床（图1）。该区域因沿岸石斑鱼养殖和虾塘活动导致营养盐输入，形成近岸（高营养/光）与远岸（低营养/光）的对比生长环境。

近岸与远岸的海水特征及海草形态光合差异

海水参数显示近岸pH和盐度显著低于远岸（p<0.05）。近岸T. hemprichii的叶片长度和叶鞘长度明显较短（图3B/D），光合参数呈现显著环境适应性差异。

高效海草蛋白质提取与鉴定

含1%PVPP的提取缓冲液比10%PVPP获得更高蛋白得率和更清晰的电泳条带。基于从头转录组组装的T. hemprichii蛋白质数据库（相比Z. marina数据库）使蛋白鉴定数量翻倍，为基因组资源有限的物种提供了创新解决方案。

Conclusion

低PVPP提取缓冲液联合从头转录组衍生蛋白质组，为无参考基因组的物种建立了高效蛋白质组学研究范式。高营养/光环境下，T. hemprichii通过上调光合链蛋白（如PsbO/P/Q、PsaF/E）和氮同化相关酶，同时激活谷氧还蛋白（glutaredoxins）、钙调蛋白和HSP70等应激防御系统，实现碳-氮代谢重编程与环境适应。