升高的CO.GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度促进葡萄的光合作用（GydF4y2Bavitis ViniferaGydF4y2Bal .简历。通过调节由蛋白质组学和转录组谱透露的RBC和RCA来体外体外植物的'Pinot Noir'）植物GydF4y2Ba

背景GydF4y2Ba

提高CO可促进植物光合作用GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度(生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba）.CO作用下的体外生长GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba在快繁过程中，丰富的环境可以导致比常规的更大的生物量积累。然而，很少有人知道eCO如何GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba促进葡萄植物在体外从异养型到自营养的转变。此外，在Eco下，光合作用相关基因及其蛋白质是如何表达的GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba以及如何生态的机制GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba调节GydF4y2BaRBCS.GydF4y2Ba那GydF4y2BaRCA.GydF4y2Ba尚未报告他们的蛋白质。GydF4y2Ba

结果GydF4y2Ba

葡萄（GydF4y2Bavitis ViniferaGydF4y2Bal .简历。'pinot noir'）体外植物用2％蔗糖作为对照（ck）培养，用EcoGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba（1000μmol·molGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}）作为C0，用2％的蔗糖和生态GydF4y2Ba_2GydF4y2BaCs。这里，转录组和蛋白质组学谱与光合作用和生长相关的叶片GydF4y2Ba诉酿酒用葡萄GydF4y2Ba在不同的CO.GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba分析浓度。在ECO中，总共1814个基因（465次上调和1349个下调）和172个蛋白质（80个上调和97个下调）显着表达GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba与CK相比。通过GO和KEGG富集光合-天线、光合作用和代谢途径。同时，9个、6个和48个蛋白分别参与了这三个途径。叶片面积、株高、qP、ΦPSII和ETR增加GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba，而Fv/Fm和NPQ下降。这些生理指标的变化与DEPs的功能有关。结合蛋白质组学和转录组学分析，结果表明，eCOGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba对基因转录和翻译有不同的影响。红细胞与其mRNA水平无相关性，提示红细胞数量的变化受eCO的转录水平调控GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba．而Rca与其mRNA水平呈负相关，提示其相应蛋白数量的变化受eCO的调控GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

转录组，蛋白质组学和生理学分析用于评估Eco2对光合作用的影响。生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba触发RBC和RCA上调，从而促进光合作用，然后推动葡萄植物从异养的转化为自养。这项研究将有助于了解Eco的影响GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba植物生长促进植物转化从异养对自养的机制。GydF4y2Ba

增加大气的CO.GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度影响植物生长[GydF4y2Ba1GydF4y2Ba那GydF4y2Ba2GydF4y2Ba]．光合作用，呼吸和水关系是受CO升高影响的三个主要生理过程GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度(生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba）在植物中[GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba]．CO.GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba在体外生长的植物生长时培养血管内部的浓度降低，这限制了植物的光合速率[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba]．在光学营养和CO下，体外培养植物的生物质积累增加GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba富集条件，也影响营养吸收和次生新陈代谢[GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

花哨在CO中剧烈增长GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba富光自养和photomixotrophic条件下，高光合光子通量密度[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba]．光合反应光线和合作GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba随着体外生长的植物植物的活性和蛋白质增加[GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba]．Rubisco，主要催化酶决定了光合速率[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba]，会回应生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba[GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba]并在生态下提高羧化效率GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba[GydF4y2Ba10.GydF4y2Ba]．简洁地，Rubisco全酶的合成主要受核苷酸二磷酸羧酸羧化酶小链（RBC）的影响GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba]．Rubisco的活性与Rubisco活化酶(Rca)和其他蛋白质有关[GydF4y2Ba12.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba13.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

在一些物种中，据报道，转录水平GydF4y2BaRBCS.GydF4y2Ba通过红色和蓝光或生长温度进行差异调节[GydF4y2Ba14.GydF4y2Ba]．丰富的GydF4y2BaRBCS.GydF4y2Ba多岛家庭成绩单已经在许多植物中进行了研究[GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba]．红细胞通过协调表达调控RubiscoGydF4y2Barbcl.GydF4y2Ba植物中的RBCS [GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba]．除了折叠的RBCL亚基组装[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba]，RBC可以组合更多的合作伙伴GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba比所有Rubiscos中的RBCL [GydF4y2Ba17.GydF4y2Ba]．RBCS在不同环境下RBCL介导组装的详细机制及其表达方式GydF4y2BaRBCS.GydF4y2Ba它的蛋白质对生态响应GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba仍有待调查。RCA可以从ATP水解中获得能量以改造Rubisco抑制剂并激活Rubisco [GydF4y2Ba18.GydF4y2Ba]．抑制Rca在某些植物中的表达会导致严重的光自养生长缺陷[GydF4y2Ba19.GydF4y2Ba]．RCA蛋白属于与各种细胞活性（AAA）相关的ATP酶的亚组，称为AAA + [GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba]．有两种Rca形式它们都能激活Rubisco [GydF4y2Ba21.GydF4y2Ba]．RCA受细胞内ATP / ADP比率调节[GydF4y2Ba22.GydF4y2Ba或某些植物中Rca α亚型的c端延伸[GydF4y2Ba18.GydF4y2Ba]．一些研究表明Rca可以降低非生物胁迫对植物的影响，如高温、干旱、盐[GydF4y2Ba23.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba24.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba25.GydF4y2Ba]和重金属[GydF4y2Ba26.GydF4y2Ba]．表达GydF4y2BaRCA.GydF4y2Ba由大豆中的跨动作因子调节[GydF4y2Ba27.GydF4y2Ba]．的实际变化机制GydF4y2BaRCA.GydF4y2Ba表达以及RCA是否与Eco下的其他蛋白质相关GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba研究更少。GydF4y2Ba

'Pinot Noir'是全球广泛种植的葡萄酒品种，其增长受各种环境因素的影响[GydF4y2Ba28.GydF4y2Ba]．越来越多的公司GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度可以促进植物生长。虽然，许多研究都集中在CO的影响GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba葡萄成熟[GydF4y2Ba29.GydF4y2Ba[Postharvest [GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba]．目前尚不清楚eCO的机制GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba影响植物的生长和光合作用。此外，还有一些关于转录组结合蛋白质组分析研究eCO效应的报道GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba论葡萄的生长和发展。鉴于这种情况，基于生态的假设进行了实验GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba通过调节葡萄植物中相关基因和蛋白质的表达来增强光合作用。因此，用生态培养的体外葡萄植物生长GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba在转录组、蛋白质组和光合生理分析的基础上进行了研究。GydF4y2Ba

生态的影响GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba生长和叶绿素荧光GydF4y2Ba

葡萄植株在1000 μmol·mol下培养25 dGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}CO.GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba并与控制条件进行比较。结果表明，与CK相比，CS和C0中，叶面积，小植物高度和射击鲜重量显着增加（附加文件GydF4y2Ba1GydF4y2Ba：表S1）。此外，块茎中的不定根数量也增加了Cs和C0（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba一种）。GydF4y2Ba

与CK相比，FV / FM在Cs和C0中降低，C0的C0显着低于CK（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba在Cs和C0中qP和ETR升高(图2)。GydF4y2Ba1GydF4y2Bad，e）。C0的ETR显着高于Cs和CK。C0的QP显着高于Cs和CK（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bad）。NPQ按以下顺序：CS 1GydF4y2Bad）。NPQ的减少表明EcoGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba增强了PSII的效率，降低了生物和非生物胁迫引起的损害。Cs和C0的φPSII显着高于CK（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bad）。这些结果表明EcoGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba改善光合作用并由叶绿素荧光参数反射，包括FV / FM，ETR，QP，NPQ和φPSII。GydF4y2Ba

在Eco中转录组和蛋白质组差异表达GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba

在转录组项目中，测序三个RNA-SEQ基团，9.5GB的清洁基团来自9个文库。数据处理后，获得了46.49-47.46亿高质量读数（表格GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）.通过转录组分析，通过与CK相比，共观察到总共1814℃，其中在CS与CK中鉴定了116个上调和632个下调的次数，349个上调和717次下调的下调液体与C0相比鉴定出来ck（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba一种）。根据SDS-PAGE分析，可以在下一步中测试蛋白质样品（附加文件GydF4y2Ba2GydF4y2Ba：图S1）。在分析蛋白质组学分析之后，从汇集数据中观察到总共177的DEP，以上两种比较组。其中，在CS与CK中鉴定了48个上调的DEPS和67个下调的DEP，在CO与CK中鉴定了32个上调的DEPS和30个下调的DEP（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bab）。GydF4y2Ba

GO分析DEGs和DEPsGydF4y2Ba

在转录组分析中鉴定的25,679个基因中，通过GO分析向17,750个基因（69.12％）进行注释。与CK相比，在生物学过程（BP），细胞组分（CC）和分子功能（MF）类别中富含CS中鉴定的748次。在细胞组分类别中，大部分DEG涉及膜（99个基因）和细胞质（94个基因）的整体组分。在生物过程类别中，大部分DEG都参与了防御反应（70个基因）和转录，DNA模板（59个基因）。在分子函数类别中，大多数DEG参与转录因子活性，序列特异性DNA结合（54个基因）和ATP结合（48个基因）（附加文件GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba：表S2 A）。GydF4y2Ba

检测到C0与CK的1066个DEGs。大多数基因主要富集于细胞质(98个基因)和细胞组分的完整组分(97个基因)。在生物过程类中，主要参与防御反应(53个基因)和转录、dna模板(48个基因)。在分子功能方面，大多数deg涉及金属离子结合(52个基因)和转录因子活性、序列特异性DNA结合(45个基因)(附加文件)GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba：表S2 B）。GydF4y2Ba

从CS与CK的汇总数据，富含细胞组分的细胞部（68蛋白）的115型DEP。在生物过程类别中，大多数Deps都参与代谢过程（81个蛋白质）。在分子函数类别中，大多数DEP参与催化活性（59蛋白）（附加文件GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba在DEPs上调量最高的10个蛋白中，有3个蛋白的丰度变化与光合作用有关:进化氧增强蛋白3 (PsbQ;XP_002275624.1)，叶绿素a-b结合蛋白CP26 (Lhcb5;XP_002264295.1)，光系统II蛋白V (PsbE;YP_567093.1)(表GydF4y2Ba2GydF4y2Ba）.二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶活性(Rca;XP_002282979.1)是第11个上调最高的dep。在下调前10位DEPs中，有2个与次级代谢物相关的蛋白:天冬氨酸激酶2 (XP_010660689.1)和叶黄素缺失蛋白5 (XP_002279984.3);一种与多糖分解过程相关的蛋白质:非活性β -淀粉酶9 (XP_002276777.1);一种与耐受性有关的蛋白:酸性磷酸酶1 (XP_003632911.1)GydF4y2Ba2GydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

在C0与CK中检测到总共62个DEP。DEPS被注释并富集三类。在细胞组分中，大多数蛋白质涉及细胞部分（36个蛋白）。在生物过程类别中，大多数蛋白质参与代谢过程（45个蛋白质）。在分子函数类别中，大多数蛋白质涉及催化活性（28个蛋白）（附加文件GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba：表S3 B）。Among the top 10 up-regulated DEPs, 5 of the top 10 DEPs were photosynthesis proteins: oxygen-evolving enhancer protein 3 (PsbQ; XP_002275624.1), Plastocyanin (Pc; XP_002285904.1), Chlorophyll a-b binding protein (Lhcb6; XP_002263201.1), chlorophyll a-b binding protein CP26 (Lhcb5; XP_002264295.1) and chlorophyll a-b binding protein of LHCII type 1 (Lhcb1; XP_002283566.1) (Table3.GydF4y2Ba）.Rca (XP_002282979.1)是第13位上调最高的dep。DEPs下调率最高的10个蛋白中有3个:双功能3-脱氢quinate脱氢酶/shikimate脱氢酶(XP_002270232.1, XP_002270188.1)和β -葡萄糖苷酶13 (XP_002270422.2)GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba）与次生代谢物的生物合成有关。GydF4y2Ba

DEPS的KEGG路径分析GydF4y2Ba

进一步研究植物对生态的反应GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba，通过搜索Kegg数据库来识别。将115次CS的CS分配给52 kegg途径，最高富因子的前5个途径是光合作用 - 天线蛋白，代谢途径，次级代谢物的生物合成，碳代谢，氨基酸生物合成，氨基酸生物合成（附加档案GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba62 DEPs被分配到20个KEGG通路中，富因子最高的前5个通路分别是光合-天线蛋白、光合作用、代谢通路、苯丙氨酸生物合成、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成(附加文件)GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba：表S4 B）。GydF4y2Ba

具有最高富含CS与CK和CO与CK的常见途径是光合作用 - 天线蛋白，光合作用和代谢途径。同时，9个、6个和48个蛋白分别参与了这三个途径。此外，参与代谢途径的12个蛋白质与光合作用重叠（表GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

这re were 8 chlorophyll a-b binding proteins: Chlorophyll a-b binding protein (Lhcb6, XP_002263201.1), chlorophyll a-b binding protein 151 (Lhcb2; XP_002271687.1), photosystem I chlorophyll a-b-binding protein 3–1 (Lhcb3; XP_002273201.1), chlorophyll a-b binding protein 13 (Lhcb3; XP_002274150.2), chlorophyll a-b binding protein of LHCII type 1 (Lhcb1; XP_002275075.1), chlorophyll a-b binding protein 13 (Lhcb3; XP_002284493.1), chlorophyll a-b binding protein of LHCII type 1 (Lhcb1; XP_002285646.1) and chlorophyll a-b binding protein of LHCII type 1 (Lhcb1; XP_002283566.1) significantly up-regulated in Cs and C0 compared with those in CK, only 1 protein, Chlorophyll a-b binding protein (Lhcb3; XP_003633024.1) was descend in Cs (Fig.3.GydF4y2Ba）.PSII有4个亚基：PSBQ（XP_002275624.1），PSBE（YP_567093.1），光系统II蛋白D2（PSBD; YP_567071.1）和照相I I反应中心亚单位N（诗篇; XP_003631913.1）显着上调在CS和C0中，对PSI的1个亚基PC（XP_002285904.1）进行了下调（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba）.核苷酸二磷酸羧酸酶小链（RBCS; XP_002276967.1）和ATP合酶DELTA链（XP_002274963.1）在Cs和C0中调节（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba）.其他蛋白质：β-葡糖苷酶13（XP_002270422.2），β-淀粉酶1（XP_0022767777.1），苏氨酸脱水酶（XP_002264311.2）和参与代谢的GDP-L-半乳糖磷酸化酶2（XP_002278339.1）被下调在CS和C0中与CK中的那些相比，并且还参与多糖分解代谢过程和二次代谢物的生物合成（表GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

转录组和蛋白质组数据的组合分析GydF4y2Ba

揭示生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba通过转录和蛋白质水平调控光合作用基因，利用转录数据分析了18个与光合作用和代谢途径相关的DEPs。7个DEPs: Lhcb6 (XP_002263201.1)、Lhcb3 (XP_002273201.1, XP_002284493.1)、Lhcb1 (XP_002275075.1, XP_002285646.1, XP_002283566.1)和RbcS (XP_002276967.1)的mRNA表达在Cs和C0中均上调。而参与光合作用的3个DEPs (PsbQ (XP_002275624.1)、Rca (XP_002282979.1)和Lhcb5 (XP_002264295.1)在Cs和C0中表达上调，mRNA表达下调。其他8个DEPs与eCO下基因表达无相关性GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

RBCS（XP_002276967.1）及其相应的基因在Cs和C0中上调。上调ATP合酶增量链（XP_002274963.1）和RCA（XP_002282979.1），但它们的相应基因在CS和CO中抑制（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba）.结果表明，eCOGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba对基因转录和翻译有不同的影响。红细胞与其mRNA水平无相关性，提示红细胞数量的变化受eCO的转录水平调控GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba．而Rca与其mRNA水平呈负相关，提示其相应蛋白数量的变化受eCO的调控GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

确认中存在GydF4y2Ba

为了评估我们的转录组测序数据，我们选择了光合作用和代谢途径中的18个基因进行qRT-PCR。结果表明，15个基因(83.33%)在相对表达水平上呈现相似趋势，说明转录组测序检测的基因表达变化是可靠的。而qRT-PCR分析的3个基因(16.67%)GydF4y2BaPsbe.GydF4y2Ba（4025054），GydF4y2BaPSBD.GydF4y2Ba（4025083）和GydF4y2BaLHCB3GydF4y2Ba（Loc100252004）与我们的RNA-SEQ数据不一致（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

参与光合作用的蛋白质被生态调节GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba

光合植物的光学络合物（LHC）粘合颜料，用于增强光捕获和光保护[GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba]．LHCI和LHCII分别属于照片I（PSI）和照片系统II（PSII）。LHCII是一个由三聚灯收获的复合物（LHC）由组合组成GydF4y2Ba奇迹GydF4y2Ba基因产物及其他[GydF4y2Ba32.GydF4y2Ba]．植物可以在不同的季节适应不同的光照条件，并能迅速调整光合作用天线的大小，以避免过度激发和形成有害的副产品[GydF4y2Ba33.GydF4y2Ba]．CO.GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度可能影响大豆叶中光合作用的初级光反应[GydF4y2Ba34.GydF4y2Ba]．在我们的研究中，有8个LHCII蛋白在eCO中表达上调GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba（桌子GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba），这一变化表明EcoGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba可以诱导更多的光收获蛋白质（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba），并导致PSI和PSII天线的大小增加。光收获复合物II（LHCII）可以将大多数光子转化为生化能量和生物量[GydF4y2Ba35.GydF4y2Ba]．随着ECO的LHCII增加GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba，更多的光能可以被吸收并转换成照射。QP的增加和NPQ的减少确认叶片可以在ECO下吸收更多的光能GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bad）。在目前的研究中，PSII的上调光收获蛋白的数量大于PSI的数量，这表明ECOGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba对PSII有很大影响。此外，LHCII条件将在缺乏CO中从PSII迁移到PSIGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba环境 [GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba]．CP24在eCO中表达上调GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba，将LHCII连接到PSII复合物是必要的[GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba]．光收集复合体CP24的缺乏影响高等植物叶绿体基粒膜的结构和功能[GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba]．总体而言，这些蛋白质在ECO下调高GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba，可以吸收并将更多的光能转换为光系统。GydF4y2Ba

在光合途径中，PETE（XP_002285904.1）和叶绿素A-B结合蛋白（XP_003633024.1）的表达被CS下降。有趣的是，表达了GydF4y2Ba皮特GydF4y2Ba（LOM100248911）和GydF4y2BaLHCB3GydF4y2Ba(LOC100252004)在Cs和C0中呈上升趋势。这些结果表明，大多数DEPs及其相应基因的表达不一致。生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba翻译后可能引起相关蛋白的各种修饰，需要进一步研究。GydF4y2Ba

生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba调节代谢蛋白表达GydF4y2Ba

代谢途径中有48个DEP，而其中12只与光合作用重叠。这可能表明生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba通过调整光合作用会影响其他代谢。我们的结果表明了许多下调的DEPS在ECO的代谢途径中富集GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba，与次生代谢物生物合成有关（表GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba）.这种变化暗示生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba可能减少二次代谢物的生物合成[GydF4y2Ba39.GydF4y2Ba]．因此，植物可以积累更多的主要代谢产品以促进增长。GydF4y2Ba

生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba可以改善干旱造成的影响[GydF4y2Ba40GydF4y2Ba]，高温[GydF4y2Ba41.GydF4y2Ba]，并保持更高的光合速率。这可能与气孔导度的减少相关联[GydF4y2Ba42.GydF4y2Ba]．此外，越来越多的电极天线尺寸必须不可避免地导致确保其功能高效率所需的结构变化[GydF4y2Ba43.GydF4y2Ba]．有4个DEPs (PsbQ、PsbE、PsbD、PsaN;无花果。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba)在eCO中上调GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba．这些蛋白质可以维持光系统反应中心的稳定性[GydF4y2Ba44.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba45.GydF4y2Ba]．通过分析这些蛋白在eCO中的变化GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba，我们可以得出结论，生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba可以触发一些蛋白质以保持光合作用系统的稳定性。因此，生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba能改善非生物胁迫下的不良反应。PsbQ可提高PSII活性和氧释放配合物(OECs)的稳定性[GydF4y2Ba45.GydF4y2Ba]．它也是水分解亚单位[GydF4y2Ba46.GydF4y2Ba]．在eCO中PsbQ被上调GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba，这意味着生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba通过调节PSBQ可以促进水分分解并保持OEC的稳定性。与光合电子传输和光合物质的积累有关的另外3个蛋白质（PSBE，PSBD和诗）[GydF4y2Ba44.GydF4y2Ba]．这些蛋白(lhc, PsbQ, PetE, PsbD, PsaN)在eCO中增加GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba)，从而吸收更多的光能，促进更多的光合电子传递。这导致qP和ETR上升，NPQ下降(图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bad，e）。GydF4y2Ba

ATP合酶Delta链是CFGydF4y2Ba_1GydF4y2Ba亚基(δ)属于f型ATP酶，它利用跨膜电化学梯度的能量通过旋转催化产生ATP [GydF4y2Ba47.GydF4y2Ba]．F型ATP酶产品将为光合作用碳固定提供能量[GydF4y2Ba48.GydF4y2Ba]．在亲水α中合成ATPGydF4y2Ba_3.GydF4y2BaβGydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba头（CF.GydF4y2Ba_1GydF4y2Ba）由CF提供动力GydF4y2Ba_0.GydF4y2Ba膜中的旋转电机[GydF4y2Ba49.GydF4y2Ba]．已有研究表明，ATP合酶delta链主要与f型ATP酶扇区的成分连接有关[GydF4y2Ba50.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba51.GydF4y2Ba]．在我们的研究中，ATP合酶delta链蛋白在eCO中上调GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba），这表明EcoGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba可以通过改变f型atp酶亚基积累来影响叶片氧化还原途径。我们的研究结果证实了ATP合酶delta链作为一个定子来防止CF的无用旋转GydF4y2Ba_1GydF4y2Ba用CF.GydF4y2Ba_0.GydF4y2Ba，这与之前的研究一致[GydF4y2Ba49.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba促进RBC和RCA的上调GydF4y2Ba

Rubisco是L.GydF4y2Ba_8.GydF4y2BaS.GydF4y2Ba_8.GydF4y2Ba十六进制复杂[GydF4y2Ba52.GydF4y2Ba]和低效[GydF4y2Ba53.GydF4y2Ba]．RBCS通过植物中的RBCL和RBC的协调表达来调节Rubisco [GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba]．RbcL与折叠的RbcL亚基结合[GydF4y2Ba54.GydF4y2Ba作为合作的“水库”GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba存储(GydF4y2Ba17.GydF4y2Ba]．在我们的研究结果中，红细胞在eCO中上调GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba（图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba）这表明RBC不仅与CO具有高的亲和力GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba，还回应生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba在环境中。它报告说GydF4y2BaRBCS.GydF4y2BaRBCS型植物中同时增加mRNA水平和RBCS合成[GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba]．这GydF4y2BaRBCS.GydF4y2Ba发现转录物被抑制在光学营养的培养基中的糖（蔗糖或葡萄糖）中抑制GydF4y2Bachenopodium.GydF4y2Ba一些植物的愈伤组织，但过度表达GydF4y2BaRBCS.GydF4y2Ba被发现在低COGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba[GydF4y2Ba55.GydF4y2Ba]．有趣的是，GydF4y2BaRBCS.GydF4y2BaMRNA水平在C0中升级，CS和CK中的下调，表明患有糖的培养基抑制RBC的表达，这与先前的研究一致。RBCS合成的量紧密相关GydF4y2Barbcl.GydF4y2Ba信使rna水平(GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba]．在我们的研究中，大量的RBC累积在ECO下GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba但没有重大变化GydF4y2Barbcl.GydF4y2Ba信使rna水平。这一结果表明红细胞的积累不仅与GydF4y2Barbcl.GydF4y2BamRNA水平，但也有关COGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度。有报道称，拟南芥在高CO条件下的长期生长GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba（1000μmol·molGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba})导致非结构碳水化合物的增加和mRNA的更大的下降GydF4y2BaRBCS.GydF4y2Ba[GydF4y2Ba56.GydF4y2Ba]．然而，生态的机制GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba调节累计将来累计的RBC。GydF4y2Ba

磷酸糖抑制Rubisco活性[GydF4y2Ba57.GydF4y2Ba]，如RuBP、CATP和Xu5P [GydF4y2Ba12.GydF4y2Ba]．Rca催化非活性Rubisco的重塑，释放它结合的糖磷酸并激活Rubisco [GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba]．热 [GydF4y2Ba23.GydF4y2Ba]，干旱[GydF4y2Ba24.GydF4y2Ba]和盐[GydF4y2Ba25.GydF4y2Ba]可以增加RCA。在我们的结果中，RCA在Eco下调查GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba．通过先前的分析，LHCII，PSBQ，PSBE，PSBD，PSAN和ATP合酶增量链被上调，表明这些蛋白质将吸收更多能量并产生更多的ATP，这可以改变ATP / ADP比率。RCA使用ATP的水解，以促进纯净的杜纸的解离，作为抑制剂在非羰基化和无活性Rubisco的活性位点上的抑制剂[GydF4y2Ba58.GydF4y2Ba]．因此，RCA的活性受ADP / ATP比率的影响[GydF4y2Ba22.GydF4y2Ba]．我们推测eCOGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba通过上调光学蛋白和F型ATP酶的表达，影响RCA活性，所有这些变化最终会影响Rubisco的激活。Galmés等。[GydF4y2Ba59.GydF4y2Ba]报道，Rubisco内容减少是对ECO的Rubisco活动监管中的主要驱动程序GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba．在正常情况下，RCA对Rubisco内容产生负面影响[GydF4y2Ba60.GydF4y2Ba]．然而，RCA水平是非稳态光合作用的主要限制因素[GydF4y2Ba61.GydF4y2Ba]．因此，RCA上调以调整Eco引起的非稳态光合作用GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba．Rubisco的过量生产并不会增强CO的光呼吸作用GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba同化可能是由于Rubisco的部分失活[GydF4y2Ba62.GydF4y2Ba]．RCA与mRNA水平负相关，建议这些蛋白质表达的变化受到ECO的翻译水平GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

葡萄转录组和蛋白质组的详细分析(GydF4y2Ba诉酿酒用葡萄GydF4y2Bal .简历。'pinot noir'）在差分浓度下体外植物GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba揭示了从异养的转化中的重要分子机制差异。结果表明EcoGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba促使RbcS和Rca上调，进而促进光合作用，进而促进葡萄植株由异养向自养转化。该研究对现有的试管苗对eCO的响应知识进行了深入的完善GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba并且通过从光合作用 - 天线，光合作用和代谢途径的基因和蛋白质的鉴定和比较分析揭示了分子机制。表达水平GydF4y2BaRBCS.GydF4y2Ba与蛋白表达和GydF4y2BaRCA.GydF4y2Ba与蛋白质表达有高度反比异性。因此，这些数据提供了以ECO为目标的基本监管网络的线索GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba，并将导致未来的功能分析对于农艺改进可能是有价值的，并且我们对可能出现新表型的方法的理解。GydF4y2Ba

植物材料GydF4y2Ba

“黑比诺”(GydF4y2Ba诉酿酒用葡萄GydF4y2Ba以甘肃农业大学园艺学院果树生理与生物技术实验室保存的葡萄幼苗为材料，进行了离体实验。葡萄苗是提前繁殖的，在没有污染的情况下生长旺盛。在改良的B5固体培养基+ IAA (0.1 mg·L)上培养每个节段(长约2.0 cm)和两个芽GydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}）（在150ml Erlenmeyer烧瓶中取出50ml培养基）。在16 h / 8h（轻/暗）的一天/夜间制度（光/暗）的一天/夜间，植物在受控气候室（PQX-430D）中生长，辐照为120μmol·mGydF4y2Ba^{- 2GydF4y2Ba}·S.GydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}在美国，昼夜温度均为26°C。一个气候室(PQX-430D-COGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba）有TC-5000（T）智能公司GydF4y2Ba_2GydF4y2BaCO调节控制器GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度。的有限公司GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度治疗如下：环境大气合作GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度(380±40 μmol·mol .GydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}）;和升高的CO.GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度（1000μmol·molGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}）.用Eco用2％蔗糖培养葡萄植物培养，用ECOGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba虽然没有蔗糖作为c0，但蔗糖和生态都有2％GydF4y2Ba_2GydF4y2BaCs。每个处理设3个生物重复，每个重复15个苗。接种后25天采收植株叶片。叶片样品立即被转移到液氮中，并在−80°C下保存以供后续分析。不同处理同时从三种可比较的植物中取样，作为三种生物复制。GydF4y2Ba

叶绿素荧光参数GydF4y2Ba

使用Imag-Pam Fluorometer（Maxi Imaging-Pam，Walz，Effeltrich，Germany）测量功能叶的叶绿素荧光参数。所有日间测量都在早上10:00至12:00之间进行。在暗适应，最小荧光（F0），稳定荧光（FS）和最大荧光（FM）下分别在光照射下（0.1110和2700μmol·mGydF4y2Ba^{- 2GydF4y2Ba}·S.GydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}）.PSII（FV / FM）的最佳光化学效率，PSII（φPSII），光化学淬火（QP）和光合电子传输（ETR）的有效量子产率为[GydF4y2Ba63.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

用于转录组分析的RNA分离和文库制备GydF4y2Ba

总RNA样本用mirVana miRNA Isolation Kit (Ambion)提取。RNA样本使用Agilent 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)进行评估，RNA Integrity Number (RIN)≥7进行后续分析。根据制造商的说明书，使用TruSeq搁浅mRNA LTSample Prep Kit (Illumina, San Diego, CA, USA)构建文库。然后将这些文库在Illumina测序平台(HiSeqTM 2500或Illumina HiSeq X Ten)上进行测序，生成125 bp/150 bp的配对端reads。GydF4y2Ba

RNA测序数据分析GydF4y2Ba

使用NGS QC Toolkit将原始数据(原始读取)过滤为干净读取。删除包含ploy-N的读和低质量的读，获得干净的读。然后将干净的reads映射到参考基因组序列(GydF4y2Bahttp://www.genosope.cns.fr/externe/genomebrowser/vitis.GydF4y2Ba/）使用Hista 2。简而言之，每个转录物的映射读数的数量被标准化为每百万千克读取值（RPKM）的读数，以计算每个转录物的差异表达水平。在分析中，标准GydF4y2BaP.GydF4y2Ba值<0.05和折叠变化> 2或折叠变化<0.5用于鉴定℃。使用UNIPROTKB / SWISS-PROT数据库进行功能基因分类。使用R编程语言分别基于超周测度分布来进行DEG的富集和KEGG途径浓缩分析。GydF4y2Ba

QRT-PCR分析GydF4y2Ba

使用GDNA橡皮擦的SYBR Green PCR主混合物（Takara）试剂盒进行一种微克总RNA逆转录（Takara）试剂盒（完美的实时）。通过在Abi Stepone™Plus实时PCR系统（Roche，瑞士）中使用Sybrs Premix ExTaq II（Takara）进行实时PCR。用于QRT-PCR的所有引物都列于附加文件GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba:表S5。GydF4y2Ba

蛋白质提取GydF4y2Ba

将来自每个生物复制的新鲜叶（0.5g）研磨成液氮中的功率，溶解（涡旋混合），用500μl萃取缓冲液（0.7μl，0.1m NaCl，0.5M Tris-HCl（pH7.5），50mM EDTA和0.2％dtt）。将样品磨削以60Hz的功率2分钟。然后补充有1ml的萃取缓冲液并混合并加入三苯酚缓冲液并在4℃下混合30分钟。将混合物在7100处离心 GGydF4y2Ba在4°C下10分钟。收集酚上清液并加入5体积的0.1M冷氨基乙酸甲醇缓冲液，并在-20℃下沉淀过夜。将样品以12,000离心 GGydF4y2Ba收集10分钟的降水。沉淀物干燥后溶解于裂解缓冲液(1% DTT, 2% SDS, 10%甘油，50 mM Tris-HCl (pH 6.8))中3 h。取标本于12000 g离心10 min，收集上清。再次离心上清液，完全去除沉淀。采用BCA法定量测定蛋白浓度[GydF4y2Ba64.GydF4y2Ba]，用SDS-PAGE检测蛋白纯度[GydF4y2Ba65.GydF4y2Ba]， 15μg蛋白在12% SDS-PAGE凝胶上分离。GydF4y2Ba

蛋白质消化和iTRAQ标记GydF4y2Ba

根据FASP程序进行蛋白质消化[GydF4y2Ba66.GydF4y2Ba]．将蛋白质样品（100μg）在10K超滤管上用120μL还原缓冲液（10mM DTT，8M尿素，100mM TEAB，pH 8.0）进行蛋白质样品（100μg），并将溶液在60℃温育1小时。在室温下在黑暗中加入溶液中的终浓度为50mm的溶液，40分钟。将溶液以12,000离子离子离心 GGydF4y2Ba在4°C下20分钟。取出上清液并向溶液添加茶巾（100μl,100mm）并以12,000离心 GGydF4y2Ba20分钟。将过滤器单元收集到新管中，加入茶叶（100μl,100mm）并随后用2μl序列级胰蛋白酶（1μg·μlGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}），在37℃下孵育在37℃下孵育12小时。消化肽的收集是12,000的离心机 GGydF4y2Ba20分钟。收集溶液并冻干。将冻干的样品重悬于茶叶（100μl，50mm）中，将40μl的每个样品转移到新的管中进行标记。每个样本在制造商的协议（应用生物系统，福斯特城，USA，USA）之后，每个样本都会添加ITRAQ标签试剂（ITRAQ®试剂-8Plex套件，Sigma）。将所有标记的肽合并在一起。GydF4y2Ba

RP色谱分离GydF4y2Ba

使用1100HPLC系统（Agilent），通过RP色谱分离分离Itraq标记的肽。在安静Zorbax延伸RP柱（5μm，150mm×2.1mm）上进行RP分离。用于RP梯度，使用流动相A（HPLC水中的2％乙腈水溶液中的乙腈）和B（HPLC水中的98％乙腈）。溶剂梯度设定如下：0〜8分钟，98％a;8.00〜8.01分钟，98％〜95％a;8.01〜38分钟，95％〜75％a;38〜50分钟，75〜60％a;50〜50.01分，60〜10％a;50.01〜60分钟，10％a;60〜60.01分钟，10〜98％a; 60.01~65 min, 98% A. Tryptic peptides were separated at an eluent flow rate of 300 μL·min^{- 1GydF4y2Ba}并在210和280 nm处监测。干燥样品从8分钟到50分钟收集，每分钟收集洗脱缓冲液，用管道编号从1到10。将分离的多肽冻干后进行质谱检测。GydF4y2Ba

质谱分析GydF4y2Ba

所有LC-MS / MS分析都是在配备有纳米普通弯曲源（Thermo，USA）的Q-辐射质谱仪（Thermo，USA）上进行的。肽混合物由毛细管C18捕集柱（3cm×100μm，C18,3μm，150）加载，并在Chromxp上通过C18柱（15cm×75μm，C18,3μm，120）分离ECSIGENT系统（AB SCIEX）。流速为300 nl·minGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}线性梯度为70 min (0~0.5 min, 95%~ 92% A;0.5~48 min, 92%~ 74% A;48~61 min, 74%~ 62% A;61~61.1 min, 62%~ 15% A;61.1~67 min, 15% A;67~67.1, 15%~ 95% a;67.1 ~ 70分钟,95%GydF4y2BaA.移动GydF4y2BaA = 2％ACN / 0.1％FA和B = 95％ACN / 0.1％FA）。在300-1600米/ z的质量范围内获得全MS MS扫描，质量分辨率为70,000，AGC目标值设定为1,000,000。MS中的10个最强烈的峰与碰撞能量为30.获得30. MS / MS光谱的碰撞能量，分辨率为17,500，AGC靶为200,000，最大注射时间为50 ms。Q-E动态排除设置为15.0 s并在正模式下运行。GydF4y2Ba

蛋白质识别和功能注释GydF4y2Ba

ITRAQ标记的蛋白质的原始数据是搜索GydF4y2Ba诉酿酒用葡萄GydF4y2Ba国家生物技术信息中心(NCBI)的(葡萄)基因组蛋白质数据库，使用Proteome DiscovererTM 2.2 (Thermo，美国)。数据库搜索具有胰蛋白酶消化特异性，以半胱氨酸烷基化作为数据库搜索的参数。蛋白定量方法选用iTRAQ8-plex。对于蛋白质鉴定，使用诱饵数据库搜索方法来确定假发现率(FDR)，如果它们的FDR < 1.0%，而蛋白质鉴定包含至少两个肽。GydF4y2Ba

根据所鉴定蛋白的基因本体论注释和生物学功能对其分子功能进行分类。只有被鉴定为至少有两种不同肽和的蛋白质GydF4y2BaP.GydF4y2Ba值< 0.05，并以倍变化率> 1.4或倍变化率< 5/7和GydF4y2BaP.GydF4y2Ba值<0.05，被考虑。选择NCBI和UNIPROT数据库对蛋白质序列的验证和注释。基因本体（GO）根据UNIPROT数据库分配了所识别的蛋白质的注释（GydF4y2Bahttp://www.uniprot.orgGydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

统计分析GydF4y2Ba

分析了对照和治疗组，使用单向ANOVA随后使用单向ANOVA进行多个组之间的差异的统计显着性。所有计算都使用SPSS软件（版本21; IBM，Armonk，NY，USA）进行。所有结果均为3个独立生物复制的平均值±SD。通过Duncan多个范围测试分离治疗方法GydF4y2BaP.GydF4y2Ba值小于0.01。我们通过R编程语言（3.4.3，PHEATMAP）使用MIN-MAX规范化方法来分析转录和蛋白质组称代表热图的表达值。GydF4y2Ba

度:GydF4y2Ba

差异表达基因;GydF4y2Ba

DEPS：GydF4y2Ba

差异表达蛋白质GydF4y2Ba

生态GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

升高的CO.GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度GydF4y2Ba

走:GydF4y2Ba

基因本体论GydF4y2Ba

iTRAQ:GydF4y2Ba

用于相对绝对定量的iSobaric标签GydF4y2Ba

KEGG:GydF4y2Ba

京都基因和基因组百科全书GydF4y2Ba

存在:GydF4y2Ba

定量实时聚合酶链反应GydF4y2Ba

RBCS：GydF4y2Ba

二磷酸核酮糖羧化酶小链GydF4y2Ba

RCA：GydF4y2Ba

Rubisco Activase.GydF4y2Ba

二磷酸核酮糖羧化酶:GydF4y2Ba

丝纤维-1,5-双磷酸羧酸酶/氧酶GydF4y2Ba

我们感谢Mujitaba Dawuda进行英语修订本手稿。GydF4y2Ba

资金GydF4y2Ba

该研究得到了甘肃农业大学学科建设资金项目的财政支持，（Gau-XKJS-2018-226）以及甘肃省的科技重大项目（18ZD2NA006）。GydF4y2Ba

可用性数据和材料GydF4y2Ba

支持本文结论的数据集包含在文章和其他文件中。GydF4y2Ba

隶属关系GydF4y2Ba

1. 甘肃农业大学园艺学院，兰州，中华人民共和国730070GydF4y2Ba

   鑫钊，文方李，莹王，宗 - 桓马，石金阳，齐周，胡安茂和白洪陈GydF4y2Ba

贡献GydF4y2Ba

BHC和JM设计了实验。XZ和YW进行了实验。WFL和XZ分析了数据。ZhM，SJY和QZ进行了研究。WFL和XZ写了稿件。所有作者均阅读并批准了手稿。GydF4y2Ba

相应的作者GydF4y2Ba

对应到GydF4y2Ba胡安毛GydF4y2Ba要么GydF4y2Ba白红陈GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

伦理批准和同意参与GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

同意出版GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

相互竞争的利益GydF4y2Ba

两位作者宣称他们没有相互竞争的利益。GydF4y2Ba

出版商的注意事项GydF4y2Ba

Springer Nature在发表地图和机构附属机构中的司法管辖权索赔方面仍然是中立的。GydF4y2Ba

开放访问GydF4y2Ba本文根据创意公约署署署的条款分发了4.0国际许可证（GydF4y2Bahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/GydF4y2Ba)，它允许在任何媒体上无限制地使用、分发和复制，前提是你给予原作者和来源适当的荣誉，提供一个到知识共享许可协议的链接，并指出是否作出了更改。创作共用及公共领域专用豁免书(GydF4y2Bahttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/GydF4y2Ba）除非另有说明，否则适用于本文中提供的数据。GydF4y2Ba

再版和权限GydF4y2Ba