基于4D label-free技术的水稻成熟种子蛋白质组学研究

作     者：梁文轩 王月萍 陈升杰 李敏诗 韩儒 周玉亮 LIANG Wenxuan;WANG Yueping;CHEN Shengjie;LI Minshi;HAN Ru;ZHOU Yuliang

作者机构：广东省植物分子育种重点实验室/华南农业大学农学院广东广州510642 

出 版 物：《华南农业大学学报》 (Journal of South China Agricultural University)

年 卷 期：2023年第44卷第5期

页      面：742-749页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(31771888) “双一流”学科建设和提升专项(2021B10564001) 广东省自然科学基金面上项目(2022A1515010843) 

主　　题：水稻 种子成熟 代谢通路 植物激素 

摘      要：【目的】从蛋白水平揭示水稻种子成熟的分子基础,探究调控水稻种子成熟的关键蛋白和代谢通路。【方法】选用授粉后30 d的成熟水稻种子,利用4D label-free定量蛋白质组学进行质谱鉴定,通过生物信息学技术分析蛋白的亚细胞定位、结构域、GO注释和KEGG通路注释。【结果】总共鉴定了3484个种子成熟期的蛋白,相对分子质量大多在10000~100000之间,主要分布于细胞质、细胞核、叶绿体、线粒体和质膜上;结构域主要涉及蛋白质翻译的RNA识别基序和蛋白磷酸化修饰的蛋白激酶结构域;GO分析表明,成熟种子的蛋白主要参与了细胞过程和代谢过程,主要涉及催化活性和结合等功能,大多分布在细胞、细胞组分、细胞器和细胞膜等部位;KEGG分析发现,蛋白主要富集在核糖体、内质网中的蛋白质加工、氧化磷酸化和糖酵解等途径,推测蛋白质的翻译、加工和能量代谢是水稻种子成熟期的主要分子事件;进一步鉴定了脱落酸(Abscisic acid,ABA)信号和吲哚乙酸(Indoleacetic acid,IAA)代谢的相关蛋白,同时也发现了NAC(NAM、ATAF1/2和CUC2)家族的转录因子。【结论】贮藏物质的积累和能量代谢是水稻种子成熟期的典型特征,ABA和IAA信号途径参与了种子成熟过程。