青藏高原地勢平均海拔超過4,000米，氣候十分惡劣。植物在其生長季里,經常遭受極端低溫、干旱、強季風、強UV-B輻射等不良環(huán)境因子的直接影響，生長在青藏高原極端生境下的植物在長期的進化選擇下從而衍生出極強的抗逆能力，因此青藏高原也是極好的研究植物對逆境適應與進化的天然實驗室。蛋白組學技術可以研究植物在不同環(huán)境脅迫下蛋白質表達的異同，對相關差異蛋白點進行分類與鑒定，為進一步揭示重要生理學內生機理提供方向與重要信息。但是蛋白質學技術注重于微觀水平的研究，而青藏高原植物對逆境的適應性研究，目前更多的注重于生態(tài)學等大尺度的宏觀研究。如何將微觀的蛋白組學技術運用到宏觀的生態(tài)適應性研究，是目前植物生理學領域需要探索的方向之一。
中國科學院昆明植物研究所楊永平研究組與胡向陽研究組的博士生馬嵐，利用青藏高原廣泛分布的物種釘柱萎陵菜（Potentilla saundersiana）為實驗材料，以建立在西藏當雄縣的定點觀察站為實驗樣地，該觀察站分布有五個不同海拔的觀察點（4350m,4600m,4800 m,5100m,5200m ）。結合觀察點的氣象數據進行主成分分析表明溫度與土壤水分是兩個最主要的影響植物生長量的主效因子。對五個不同海拔的觀察點的釘柱萎陵菜進行采樣綜合分析，形態(tài)分析結果表明釘柱萎陵菜的葉片面積、氣孔大小與氣孔密度都隨著海拔升高而減少,但葉片細胞壁卻隨著海拔升高而增厚，暗示葉片形態(tài)的進化對高海拔環(huán)境的適應；蛋白組學分析五個不同海拔點的樣品獲得118個差異蛋白點，這些差異點涉及到抗氧化反應、脯氨酸與糖代謝以及激素代謝等，同時涉及到蛋白翻譯后調控與表觀遺傳途徑相關蛋白；生理生化分析表明植物體內抗氧化酶系統(tǒng)隨著海拔梯度的升高而增強。綜合以上形態(tài)學、生理生化與蛋白組學結果表明：在長期的適應性進化過程中，釘柱萎陵菜采取多種策略來增強自身對逆境脅迫的適應能力。
該研究結果以Physiological, biochemical and proteomics analysis reveals the adaptation strategies of the alpine plant Potentilla saundersiana at altitude gradient of the Northwestern Tibetan Plateau為題在蛋白組學專業(yè)期刊Journal of Proteomics 上正式發(fā)表。該研究工作得到云南省中青年學術技術帶頭人后備人才項目(No.2012HB041) 、自然基金委項目(No. 31170256)與“973”項目（2010CB951700）的資助。
圖表：不同海拔梯度下釘柱萎陵菜的適應性機制
