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随着工业发展及人类活动加剧，导致大气臭氧层减薄，导致到达地面的中波紫外线（Ultraviolet-B，UV-B，波长280-320nm）辐射增强。增强的UV-B辐射对植物的影响不仅表现在形态结构及生理生化水平上，更会体现在蛋白质组水平，引发蛋白质在表达量和种类上的显著改变。拟南芥（Arabidopsis thaliana）是一种模式植物，具有植株体积小、生长周期短以及基因组小等特点，并且2000年底完成了基因组全序列测定工作，已成为植物蛋白组学研究中的理想材料。然而，目前有关UV-B辐射增强对拟南芥亚细胞蛋白质组学的研究较少，叶绿体是植物光合作用的重要细胞器，因此运用蛋白质组学技术研究分析增强UV-B辐射下拟南芥叶绿体蛋白质组表达的差异，能够深入阐明叶绿体代谢中特定蛋白质对UV-B胁迫的调控和防御功能，同时能够进一步明确叶绿体参与植物生长、发育以及代谢等生命活动各个方面的重要作用。本研究以模式植物拟南芥为实验材料，首先对不同强度UV-B辐射下拟南芥幼苗形态和生理生化相关指标进行了测定，从而对UV-B辐射强度进行初步地筛选。然后应用双向电泳技术、质谱技术和生物信息学，比较分析正常光照和增强UV-B辐射下拟南芥叶绿体蛋白质组表达的差异，并对差异蛋白可能的生物学功能进行了探讨，一方面有助于深入阐明UV-B辐射增强对拟南芥损伤的分子机理，从而为研究增强的UV-B辐射对其它植物的伤害机理提供参考和依据；另一方面还可发现一些UV-B胁迫响应相关蛋白，从而为进一步明确植物对UV-B辐射的防御和修复机制奠定基础。结果表明：（1）不同强度的UV-B辐射下，随着辐射强度的增加，拟南芥幼苗的伤害症状逐渐加剧，表现为叶面积逐渐减小，叶绿素含量逐渐降低，叶绿素荧光参数Fv/Fm、Yield、qP逐渐下降，NPQ先上升后下降，抗氧化酶SOD、POD、CAT活性先升高后降低，表明低强度UV-B辐射（45μW.cm-2）对拟南芥幼苗的损伤程度较小，通过自我修复系统可以进行一定程度的恢复，而随着辐射强度的增加，高强度UV-B辐射（60μW.cm-2和75μW.cm-2）对拟南芥幼苗的损伤逐渐加剧，其自我修复系统已不能对损伤进行修复，最终可能导致死亡。（2）采用双向电泳技术比较分析正常光照和高强度UV-B辐射（60μW.cm-2）下拟南芥叶绿体蛋白质组差异表达蛋白，共检测到丰度变化在2倍以上差异表达蛋白点39个，其中19个蛋白质表达量上调，20个蛋白质表达量下调。选取19个差异表达蛋白点进行MALDI-TOF-TOF/MS（基质辅助激光解析电离飞行时间串联质谱）分析及数据库检索，成功鉴定出其中的12个蛋白质。经过生物信息学分析，被鉴定的12个蛋白质的功能涉及到能量代谢、蛋白质和氨基酸代谢、抗氧化作用以及光合作用等方面，说明增强的UV-B辐射可能通过抑制能量合成和光合作用从而减缓植物生长，同时，植物通过产生一些结构性或代谢性相关的酶蛋白来抵御和修复UV-B辐射对其产生的伤害。