基于蛋白质组学研究红光对番茄果实糖代谢的影响.pdf

园艺学报， 2018， 45 (10)： 1941 1951. Acta Horticulturae Sinica doi： 10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0010； http： /www. ahs. ac. cn 1941 收稿日期 ： 2018 06 01； 修回日期 ： 2018 10 15 基金项目 ： 国家公益性行业（农业）科研专项（ 201303108） * 通信作者 Author for correspondence（ E-mail： liusq99sdau.edu.cn） 基于蛋白质组学研究红光对番茄果实糖代谢的影响 董 飞1，王传增2，孙秀东1，张现征1，任煜倩1，周丽君1，王 丹1，刘世琦1,*（1山东农业大学园艺科学与工程学院，作物生物学国家重点实验室，农业部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，山东泰安 271018；2山东省果树研究所，山东泰安 271000） 摘 要： 以 Micro-Tom番茄（ Solanum lycopersicum L.）为试材，待种子发芽后 30 d 移入光质实验室，分别用红光和白光（对照）处理植株，在果实绿熟期、转色期、成熟期取样，测定果实可溶性糖含量，进行蛋白质组学分析。结果表明，在果实发育过程中红光处理的番茄果实可溶性糖含量显著高于对照。蛋白组数据显示，与白光对照相比，在绿熟期，红光处理的番茄果实有 46 个差异蛋白，其中 4 个与糖代谢有关；在转色期鉴定出 134 个差异蛋白，其中 4 个与糖代谢有关；在成熟期鉴定出 65 个差异蛋白，其中 7 个与糖代谢有关。在 15 个与糖代谢有关的差异蛋白中， 9 个上调表达， 6 个下调表达。对差异蛋白进行 mRNA 水平的验证， 发现只有甘油醛 3磷酸脱氢酶 （ GAPN） 、 乙酰辅酶 A 羧化酶 （ ACACA）在蛋白质和 mRNA 水平表达不一致，其他蛋白在两个水平表达一致，这说明转录水平并不总是与翻译水平一致。由此可见，红光处理通过影响一些与糖代谢有关的基因和蛋白来正调控番茄果实糖含量。 关键词： 番茄；蛋白组学；红光；糖代谢 中图分类号： S 641.2 文献标志码： A 文章编号： 0513-353X（ 2018） 10-1941-11 Studies on the Sugar Metabolism Mechanism of Tomato Fruit Under Red Light Revealed by Proteomic Analysis DONG Fei1， WANG Chuanzeng2， SUN Xiudong1， ZHANG Xianzheng1， REN Yuqian1， ZHOU Lijun1，WANG Dan1， and LIU Shiqi1,*（1College of Horticulture Science and Engineering， Shandong Agricultural University， State Key Laboratory of Crop Biology， Ministry of Agriculture Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops in Huanghuai Region， Taian， Shandong 271018， China；2Shandong Institute of Pomology， Taian， Shandong 271000， China） Abstract： We used tomato（ Solanum lycopersicum L.） Micro-Tom as the test material， after 30 days of seed germination. The seedlings were transferred to the artificial climate chamber with red and white（ the control） lights. The fruits were harvested at the mature green， breaker and ripe stages， then we determined the fruit soluble sugar content and proteomic. The results showed that the soluble sugar content under red-treatment was higher than the control during the development of tomato fruit， and the difference Dong Fei， Wang Chuanzeng， Sun Xiudong， Zhang Xianzheng， Ren Yuqian， Zhou Lijun， Wang Dan， Liu Shiqi. Studies on the sugar metabolism mechanism of tomato fruit under red light revealed by proteomic analysis. 1942 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (10)： 1941 1951. was significant when compared with the control. The proteomic data showed that， compared with the control， 46， 134 and 65 differentially abundant proteins were identified in the red-treated tomato fruit， and four， four and seven of them were related to sugar metabolism in the mature green， breaker and ripe stages， respectively. Among the fifteen differentially abundant proteins related to sugar metabolism， nine were up-regulated and six were down-regulated. The differential abundances of the fifteen proteins were validated by determining the expression levels of the corresponding mRNAs by qRT-PCR. With two exceptions of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase （ GAPN ） and acetyl-CoA carboxylase（ ACACA） ， the remaining genes exhibited a similar expression pattern between their mRNA and protein levels， confirming the differential gene expression levels and revealing that transcription levels are not always concomitant to the translation level. Based on the comprehensive analysis， the red light treatment can regulate the sugar content of tomato fruit by regulating some genes and proteins related to sugar metabolism. Keywords： tomato； proteomics； red light； sugar metabolism 糖代谢是影响果实品质和风味形成的重要决定因素，果实中所含糖的种类、数量及比率对果实色泽、 风味和其他营养成分均有重要影响， 是决定果实品质和商品价值的重要因素 （ Dali et al.， 1992） 。 目前，蛋白质组已被应用于许多生物系统研究，涉及的植物材料包括各种基因型、品种、转基因和突变体、器官、细胞和亚细胞等。可用于研究亚细胞的蛋白质组、植物生长发育及其对生物和非生物胁迫的响应、翻译后修饰以及蛋白质间的相互作用，不仅包括蛋白质组的总体描述，还包括生物学、生理学、生物化学过程的研究，最普遍的应用是蛋白质的差异表达（ Rossignol et al.， 2006） 。 先前的研究发现，红光不仅可以影响植株的生长发育（ Poudel et al.， 2008； Li et al.， 2017） ，还可以通过提高番茄（蒲高斌 等， 2005；陈强 等， 2009）的可溶性糖含量来影响糖代谢。目前对番茄糖代谢的研究侧重于对糖含量和糖代谢有关酶活性及相关基因表达的研究（齐红岩 等， 2006；刘玉凤 等， 2011；宁秀娟， 2011； Bianchetti et al.， 2017； Li et al.， 2017） ，对蛋白质差异表达的研究较少。本试验中利用红光和白光（对照）处理番茄植株，研究果实中与糖代谢有关的差异蛋白，为进一步了解红光影响糖代谢的分子机理奠定基础。 1 材料与方法 1.1 试验材料处理及可溶性糖含量测定 以番茄品种 Micro-Tom为试材，待种子发芽后播种于含蛭石 /草炭（ 1/2，体积比）的基质中，育苗期结束后（培养 30 d）选取长势一致的幼苗移入光质实验室。 试验条件及处理参照董飞等（ 2017）的。光质实验室 LED 光源由广东纯英光电科技有限公司提供，培养架为钢架结构，光源位于顶部，培养架外层为银色遮光材料，以确保 LED 光源为植物生长的唯一光源。设白光（对照）和红光 2 个处理，每个处理 50 株， 3 次重复，随机排列。距离光源 50 cm处的光量子通量密度均为 300 mol · m-2 · s-1， 光周期为 12 h · d-1。 白天温度 28 ， 夜间温度 18 ，相对湿度为 70% ± 10%。分别于番茄绿熟期、转色期、成熟期取样测定，将果实纵向切为 4 份，去掉种子，用液氮速冻，并保存于 80 超低温冰箱备用。样品可溶性糖含量用蒽酮比色法（赵世杰 等， 2002）测定。 董 飞，王传增，孙秀东，张现征，任煜倩，周丽君，王 丹，刘世琦 . 基于蛋白质组学研究红光对番茄果实糖代谢的影响 . 园艺学报， 2018， 45 (10)： 1941 1951. 1943 1.2 蛋白质的裂解、定量和 SDS-PAGE 试验 根据 Pan 等（ 2014）的方法略有修改。在番茄样品中加入 5 mL SDT 裂解液并转移至预先装有适量石英砂的 2 mL 离心管中，用 MP 匀浆仪进行匀浆破碎（ 24 × 2， 6.0 M/S， 60 s， 2 次） 。然后用超声波破碎（ 80 W，工作 10 s，间歇 15 s，循环 10 次） ，沸水浴 15 min。 14 000 × g 离心 40 min，取上清液用 0.22 µm 滤膜过滤，收集滤液。采用 BCA Protein Assay Kit（ Bio-Rad， USA）测定蛋白质浓度。参照曾进福（ 2016）的方法取 20 g 蛋白质样品，加入缓冲液，沸水浴 5 min， 14 000 × g离心 10 min，取上清液进行 12.5% SDS-PAGE 电泳（恒流 15 mA，电泳时间 60 min） 。 1.3 蛋白质的 FASP 酶解和 LC-MS/MS 分析 根据孙倩倩（ 2016）和曾进福（ 2016）的方法略有修改，取 250 g 蛋白样品，加入 DTT 至最终浓度为 100 mmol · L-1，沸水浴 5 min，冷却至室温。加入 200 L UA buffer（ 8 mol · L-1尿素， 150 mmol · L-1Tris-HCl， pH 8.0）混 匀 ，转 入 30 kD 超滤离心管， 14 000 × g 离心 15 min。加 入 200 L UA buffer 14 000 × g 离心 15 min，弃滤液。加入 100 L IAA（ 50 mmol · L-1IAA in UA） ， 600 r · min-1振荡 1 min， 避光室温 30 min， 14 000 × g 离心 10 min。 加入 100 L UA buffer， 14 000 × g 离心 10 min，重复 2 次。 加入 100 L NH4HCO3 buffer， 14 000 × g 离心 10 min， 重复 2 次。 加入 40 L Trypsin buffer（ 5 g Trypsin in 40 L NH4HCO3buffer） ， 600 r · min-1振荡 1 min， 37 16 18 h。 14 000 × g 离心10 min，换新收集管收集滤液，滤液用 C18-SD Extraction Disk Cartridg 脱盐处理， OD280定量。 取 2 g 酶解后产物进行 LC-MS/MS 分析。采用纳升流速 HPLC 液相系统 EASY-nLC1000 进行分离。液相 A 液为 0.1%甲酸乙腈水溶液（乙腈为 2%） ， B 液为 0.1%甲酸乙腈水溶液（乙腈为 84%） 。色谱柱 Thermo EASY column SC200 150 m × 100 mm（ RP-C18）以 100%的 A 液平衡。样品由自动进样器上样到 Thermo EASY column SC001 traps 150 m × 20 mm（ RP-C18） （ Thermo） ，再经色谱柱分离，流速为 400 nL · min-1。酶解产物经毛细管高效液相色谱分离后用 Q-Exactive 质谱仪（ Thermo Finnigan）进行质谱分析。 LC-MS/MS 原始数据利用 Maxquant 软件（版本号 1.3.0.5）进行 Lable-free（ LFQ）非标记定量分析。数据库为 Uniprot_Tomato_35793_20161208.fasta（收录序列 35 793 条，下载于 2016-12-08） 。 1.4 番茄总 RNA 提取、反转录与荧光定量 PCR 利用天根生化科技有限公司的 Trizol 试剂盒提取番茄总 RNA，采用 PrimeScriptTMRT 反转录试剂盒（ TaKaRa，大连）合成 cDNA。根据茄科基因组 SGN 网站（ http： /solgenomics. net/organism/ Solanum_lycopersicum/genome）中获得差异蛋白对应基因的全长序列，利用 Beacon Designer 7.9 软件设计引物（表 1） 。利用 TransStart Tip Green qPCR SuperMix（ TransGen Biotech，北京）试剂盒进行荧光定量 PCR， 仪器为 BIO-RAD IQ5， 反应总体系 20 L： 1 L cDNA， 1 L 引物， 10 L 2× TranStart Green qPCR SuperMix 和 7 L ddH2O。 荧光定量 PCR 反应程序： 95 预热 30 s， 95 变性 5 s， 58 退火 15 s， 72 延伸 10 s， 44 个循环。以适用于番茄荧光定量的 Actin-51 为内参基因，用 2-Ct方法进行数据分析。 1.5 数据分析 利用 DPS v14.10 和 Microsoft Excel 2010 软件对数据进行方差分析和绘图， 并采用 t 测验进行差异显著性检验（ P < 0.05） 。用 Perseus 软件（版本号为 1.3.0.4）对 Maxquant 所得文件进行分析。 Dong Fei， Wang Chuanzeng， Sun Xiudong， Zhang Xianzheng， Ren Yuqian， Zhou Lijun， Wang Dan， Liu Shiqi. Studies on the sugar metabolism mechanism of tomato fruit under red light revealed by proteomic analysis. 1944 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (10)： 1941 1951. 表 1 荧光定量 PCR 反应中所用的基因与引物序列 Table 1 The primers used for qRT-PCR 基因名称 Gene name 基因简介 Gene description 上游引物（ 5 3） Forward primer 下游引物（ 5 3） Reverse primer Solyc01g0989501.1 甘油醛 3磷酸脱氢酶 Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase（ NADPH+） TAAGGTCGTGTTGGTGAT GGAGACAACTGGAGTGATA Solyc00g023470.1 果胶酯酶 Pectinesterase AAGAGAATGTTGAGGTGAGT CAGAGTGGAAGGTTGTTG Solyc01g081520.2 UTP葡萄糖 1磷酸尿苷酰转移酶UTP-glucose-1-phosphate uridylyltransferaseTGACTGATGATGGCTATGT GCTCAATAATGCTGGGAAT Solyc03g114500.2 烯醇化酶 Enolase CATTTGTGTCTGAGTACC TCTCTTAGGATTGGTGAC Solyc02g077240.2 丙酮酸脱羧酶 Pyruvate decarboxylase CTGGTCTTGTGAATGCTATC ATTAGGAGGACGGCTATTAG Solyc01g056450.1 谷氨酰胺合成酶 Glutamine synthetase TGGAATTGAAGGTGGAGAT GTAGTTAGTGTGGCATCCT Solyc00g017930.1 乙酰辅酶 A 羧化酶 Acetyl-CoA carboxylase CAGAGTCCAATCCAGAGG TTCCAGTGCCGATGTTAA Solyc03g006870.2 葡萄糖磷酸变位酶 Phosphoglucomutase ATGACTTCGCCTATACTGAT TATTCTGACTGTTGCTCCA Solyc04g082400.2 1,4 葡聚糖分支酶1,4-glucan-branching enzyme ACTCACCACGGATTATCG CGCTAACATCTTCACCAATAG Solyc07g006790.2 二氢硫辛酰乙酰转移酶 Dihydrolipoamide acetyltransferase ACTCCATCTCCTCCTCAG TGCTATCACCTTGCGAAT Solyc02g091830.2 己糖激酶 Hexokinase GCACTATACAGAATACAGGATG AATGAGAGGCAGCAAGAA Solyc12g088160.1 Solyc03g078400.2 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 Phosphoenolpyruvate carboxykinase Actin-51 TGGTCAGGTGGAAGTTAT TGTCCCTATCTACGAGGGTTATGCCCAGAATCTCGGAAGGTA AGTTAAATCACGACCAGCAAGAT2 结果与分析 2.1 番茄果实可溶性糖含量 表 2 表明，对照和红光处理下番茄果实可溶性糖含量均随着时间延长呈现上升趋势。在绿熟期、转色期和成熟期红光处理的可溶性糖含量均显著高于对照。由此得出，红光处理可以明显提高番茄果实的可溶性糖含量。 表 2 番茄果实可溶性糖含量 Table 2 Soluble sugar content of tomato fruit mg · g-1处理 Treatment 绿熟期 Mature green stage 转色期 Breaker stage 成熟期 Ripe stage 白光（对照） White light（ Control） 红光 Red light 5.62 ± 0.02 7.79 ± 0.01*15.57 ± 0.04 18.63 ± 0.01*27.31 ± 0.02 29.82 ± 0.03*注：不同处理间差异显著性检验采用 t 测验（ P < 0.05） 。 * 表示差异显著。 Note： The data of different treatment tested with t-test method（ P < 0.05） ， * indicates significant difference. 2.2 番茄果实蛋白组的定性定量分析 分析了红光与对照在绿熟期、转色期、成熟期的差异蛋白。绿熟期，对照的番茄果实中一共鉴定出 3 110 个蛋白，红光处理中鉴定出 2 643 个蛋白，其中 2 319 个蛋白是对照和红光处理共有的，且有 46 个差异表达蛋白。 与对照相比， 红光处理番茄果实中有 20 个上调蛋白， 有 26 个下调蛋白 （图1， A） 。 在转色期，对照处理的番茄果实中一共鉴定出 3 321 个蛋白，红光处理中鉴定出 3 275 个蛋白，其中 2 911 个蛋白是对照和红光处理共有的，且有 134 个差异蛋白。与对照相比，红光处理番茄果实中有 72 个蛋白上调表达， 62 个蛋白下调表达（图 1， B） 。 董 飞，王传增，孙秀东，张现征，任煜倩，周丽君，王 丹，刘世琦 . 基于蛋白质组学研究红光对番茄果实糖代谢的影响 . 园艺学报， 2018， 45 (10)： 1941 1951. 1945 在成熟期，对照处理的番茄果实中一共鉴定出 3 210 个蛋白，红光处理中鉴定出 3 203 个蛋白，其中 2 853 个蛋白是对照和红光处理共有的，且有 65 个差异蛋白。与对照相比，红光处理番茄果实中有 35 个蛋白上调表达，有 30 个蛋白下调表达（图 1， C） 。 图 1 红光处理（ R1 R3）的番茄果实与对照（ CK1 CK3）相比差异蛋白表达谱的热图分析 A：绿熟期； B：转色期； C：成熟期。绿色表示显著下调的蛋白质，红色表示显著上调的蛋白质。 Fig. 1 Heat map analysis of the control（ CK1 CK3） and red-treated（ R1 R3） fruit proteins with differential abundance profiles A： Mature green stage； B： Breaker stage； C： Ripe stage. Green indicates proteins that were significantly less abundant； Red indicates significantly more abundant proteins. 2.3 番茄果实糖代谢相关蛋白分析 在绿熟期，与对照相比，红光处理番茄果实中有 4 个与糖代谢有关的差异蛋白，其中 2 个蛋白上调表达， 2 个蛋白下调表达（表 3） 。甘油醛 3磷酸脱氢酶（ GAPN）是糖酵解反应中非常关键的酶，催化 3磷酸甘油醛不可逆地生成 3磷酸甘油酸。 GAPN 在红光处理番茄果实中下调表达，从而不利于葡萄糖的降解。果胶酯酶（ E3.1.1.11）能水解果胶酯键，生成甲醇和带有游离羧基的果胶酸（成莉凤 等， 2013） 。由表 3 可知，果胶酯酶在红光处理果实中上调表达，从而有利于果胶的分解。 UTP葡萄糖 1磷酸尿苷酰转移酶（ UGP2）催化葡萄糖 1磷酸不可逆的生成 UDP葡萄糖，在红光处理果实中 UGP2 下调至对照的 37%，有利于葡萄糖的积累。 在转色期，与对照相比，红光处理番茄果实中有 4 个与糖代谢有关的差异蛋白，其中 2 个蛋白上调表达， 2 个蛋白下调表达（表 3） 。烯醇化酶（ ENO）催化磷酸甘油酸与磷酸烯醇化丙酮酸的可逆转化，是糖酵解过程的关键酶，在细胞能量代谢过程中起重要作用。红光处理番茄果实 ENO 上Dong Fei， Wang Chuanzeng， Sun Xiudong， Zhang Xianzheng， Ren Yuqian， Zhou Lijun， Wang Dan， Liu Shiqi. Studies on the sugar metabolism mechanism of tomato fruit under red light revealed by proteomic analysis. 1946 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (10)： 1941 1951. 调了 2.52 倍（表 3） ，有利于葡萄糖磷酸盐的积累。丙酮酸脱羧酶（ PDC）是一种以焦磷酸硫胺素为辅酶的羧基裂解酶，在植物中广泛存在。 PDC 在胞质中结合 TPP 和 Mg2+组成全酶，催化糖酵解所产生的丙酮酸脱羧生成乙醛。由表 3 可知，在红光处理番茄果实中， PDC 下调至对照的 38%，不利于丙酮酸的脱羧反应，进而有利于葡萄糖的积累。乙酰辅酶 A 羧化酶（ ACACA）催化乙酰辅酶 A不可逆地转化为丙二酰辅酶 A， ACACA 下调表达（表 3） ，有利于乙酰辅酶 A 的积累，进而使糖的含量增加。谷氨酰胺合成酶（ GLNA）催化谷氨酸不可逆地生成谷氨酰胺。在红光处理番茄果实中，GLNA 上调了 2.80 倍（表 3） 。 表 3 红光处理果实与对照相比糖代谢有关差异蛋白种类 Table 3 Identification of the proteins related to sugar metabolism that are differentially displayed in red light treated fruit 成熟时期 Mature period 蛋白质 ID Protein ID 名称 Name 注释 Description 红光 /白光 Red light/white light P value 绿熟期 Mature K4CB11 GAPN 甘油醛 3磷酸脱氢酶 Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase（ NADP+） 0.47 0.0431 green stage K4CVB2 E3.1.1.11 果胶酯酶 Pectinesterase 3.28 0.0331 P09607 E3.1.1.11 果胶酯酶 Pectinesterase 3.39 0.0249 K4C285 UGP2 UTP-葡萄糖 1磷酸尿苷酰转移酶UTP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase 0.37 0.0029 转色期 K4D3Y9 ENO 烯醇化酶 Enolase 2.52 0.0268 Breaker stage K4D1Z3 PDC 丙酮酸脱羧酶 Pyruvate decarboxylase 0.38 0.0340 K4DG25 ACACA 乙酰辅酶 A 羧化酶 Acetyl-CoA carboxylase / biotin carboxylase 1 0.16 0.0453 K4AXS2 GLNA 谷氨酰胺合成酶 Glutamine synthetase 2.80 0.0400 成熟期 K4BEB0 PGM 葡萄糖磷酸变位酶 Phosphoglucomutase 2.38 0.0173 Ripe stage K4CQU8 GBE1 1,4 葡聚糖分支酶 1,4-glucan branching enzyme 3.31 0.0352 K4CVB2 E3.1.1.11 果胶酯酶 Pectinesterase 2.33 0.0083 P09607 E3.1.1.11 果胶酯酶 Pectinesterase 63 0.0420 K4D533 DLAT 二氢硫辛酰乙酰转移酶 Dihydrolipoamide acetyltransferase 2.01 0.0004 Q4PS96 HK 己糖激酶 Hexokinase 0.23 0.0080 KCXQ8 PEPC 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 Phosphoenolpyruvate carboxylase 0.13 0.0085 t 测验。 t-test. 在成熟期，与对照相比，红光处理番茄果实中有 7 个与糖代谢有关的差异蛋白，其中 5 个上调表达， 2 个下调表达（表 3） 。葡萄糖磷酸变位酶（ PGM）在糖酵解途径中将葡萄糖 6磷酸转换为葡萄糖 1磷酸。在红光处理的果实中， PGM 上调表达了 2.38 倍，说明蔗糖和淀粉合成的活动增强，从而使果实糖含量增加。 1,4 葡聚糖分支酶（ GBE1）是蔗糖和淀粉代谢过程中的关键酶，它将直链淀粉不可逆的生成淀粉。 GBE1 在红光处理果实中上调表达意味着淀粉大量积累。二氢硫辛酰乙酰转移酶（ DLAT）是丙酮酸脱氢酶复合体中的主要组成成分，乙酰二氢硫辛酰胺在二氢硫辛酰乙酰转移酶催化下，转移乙酰基到辅酶 A，形成乙酰辅酶 A。 DLAT 在红光处理番茄果实的上调表达意味着乙酰辅酶 A 的积累，从而有利于糖含量的增加。己糖激酶（ HK）是糖积累途径中重要酶之一，红光处理番茄果实中 HK 下调表达，不利于己糖的磷酸化，有利于己糖积累。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（ PEPC）是催化磷酸烯醇式丙酮酸（ PEP）与二氧化碳反应生成草酰乙酸不可逆反董 飞，王传增，孙秀东，张现征，任煜倩，周丽君，王 丹，刘世琦 . 基于蛋白质组学研究红光对番茄果实糖代谢的影响 . 园艺学报， 2018， 45 (10)： 1941 1951. 1947 应的酶。红光处理番茄果实中 PEPC 下调表达不利于糖酵解的进行，有利于葡萄糖的积累。 2.4 番茄果实差异蛋白 mRNA 水平的验证 红光处理番茄果实绿熟期与对照相比，与糖代谢相关差异蛋白对应基因共 4 个， 3 个上调， 1个下调。 由图 2 和表 3 可知， GAPN、 E3.1.1.11（ K4CVB2） 、 E3.1.1.11（ P09607） 为上调基因， E3.1.1.11（ K4CVB2） 、 E3.1.1.11（ P09607）为上调蛋白， UGP2 为下调基因， GAPN、 UGP2 为下调蛋白。GAPN 在 mRNA 水平为上调，在蛋白质水平为下调，其他蛋白在 mRNA 和蛋白质水平表达一致。这可能因为基因表达只有转录和翻译两个水平， 而 mRNA 到蛋白质却有多个调控水平。 可能 mRNA还没翻译为蛋白就降解了，也可能翻译到一定水平后受到其他信号的调控而停止翻译，从而造成mRNA 和蛋白质水平表达不一致。 红光处理番茄果实转色期与对照相比，与糖代谢相关差异蛋白对应基因共 4 个， 3 个上调， 1个下调。由图 2 和表 3 可知， ENO、 ACACA、 GLNA 为上调基因， ENO、 GLNA 为上调蛋白； PDC为下调基因， PDC、 ACACA 下调蛋白。 ACACA 在 mRNA 水平为上调，在蛋白质水平为下调，其他蛋白在 mRNA 和蛋白质水平表达一致。 红光处理番茄果实成熟期与对照相比，与糖代谢相关差异蛋白对应基因共 7 个， 5 个上调， 2个下调。图 2 和表 3 表明， PGM、 GBE1、 E3.1.1.11（ K4CVB2） 、 E3.1.1.11（ P09607） 、 DLAT 为上调基因， PGM、 GBE1、 E3.1.1.11（ K4CVB2） 、 E3.1.1.11（ P09607） 、 DLAT 为上调蛋白； HK、 PCK为下调基因， HK、 PCK 为下调蛋白。成熟期的 7 个与糖代谢有关的差异蛋白在 mRNA 和蛋白质水平均表达一致。 图 2 差异蛋白对应基因相对表达 不同处理间差异显著性检验采用 t 测验（ P < 0.05） 。 * 表示差异显著。 Fig. 2 Relative gene expression of different protein The data of different treatment tested with t-test method（ P < 0.05） . * indicates significant difference. Dong Fei， Wang Chuanzeng， Sun Xiudong， Zhang Xianzheng， Ren Yuqian， Zhou Lijun， Wang Dan， Liu Shiqi. Studies on the sugar metabolism mechanism of tomato fruit under red light revealed by proteomic analysis. 1948 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (10)： 1941 1951. 3 讨论 研究表明，红光可以提高番茄（蒲高斌 等， 2005；陈强 等， 2009） 、芹菜（高波 等， 2015） 、普通白菜（王婷， 2011） 、大蒜（杨晓建， 2011