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沙漠环境对植物施加的逆境种类往往具有综合性.在长期干旱、高光强、极端温度以及营养匮乏的条件下,沙漠植物所产生的适应机制十分复杂,有可能还是相当独特的.沙丘芦苇是沼泽芦苇长期适应沙漠环境而演化出的一种芦苇(Phragmites communis)生态型,广布于中国西北地区的荒漠地带.蛋白质组学研究发现,沙丘芦苇叶绿体中的一些高丰度蛋白出现明显的疏水化趋势.这些蛋白质包括核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(RuBisCO)以其活化酶,各类伴侣蛋白等.在沼泽芦苇中,RuBisCO 蛋白主要存在于叶绿体的可溶性基质；而在沙丘芦苇中,RuBisCO 的大、小亚基均出现明显的膜结合特点.丰度计算发现,沙丘芦苇与膜结合的大亚基比沼泽芦苇高出56.4％,小亚基高出80.9％.因此,沙丘芦苇RuBisCO 活性低于沼泽芦苇的真正原因不是过去推知的低表达量,而是其大部分以非溶解状态存在,不能起羧化酶的作用.进一步实验发现,还原剂可以部分释放沙丘芦苇中与叶绿体膜结合的蛋白,使RuBisCO 的酶活性上升2.2倍.显然,RuBisCO 蛋白在叶绿体中的存在状态是可变化的,而且是可逆的.此外,我们还发现其它数十个蛋白质亦是如此.沙漠植物叶绿体蛋白的疏水化现象表明蛋白质的功能多样性.虽然那些与膜结合的蛋白质不再行使酶的催化功能,但可能对膜起到保护作用.膜保护可能是沙漠植物许多叶绿体蛋白质的功能之一.