ジャポニカ米の初期登熟期における上位および下位小穂のiTRAQに基づくプロテオームプロファイル解析

YOU Cuicui; YOU Cuicui; CHEN Lin; HE Haibing; WU Liquan; WANG Shaohua; WANG Shaohua; DING Yanfeng; DING Yanfeng; MA Chuanxi

文献

J-GLOBAL ID：201702274942521790 整理番号：17A1041434

ジャポニカ米の初期登熟期における上位および下位小穂のiTRAQに基づくプロテオームプロファイル解析

iTRAQ-based proteome profile analysis of superior and inferior Spikelets at early grain filling stage in japonica Rice

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巻： 17 号： June ページ： 17:100 (WEB ONLY) 発行年： 2017年06月
JST資料番号： U7027A ISSN： 1471-2229 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

背景:大穂のイネ品種は,後で開花する下位の小穂(IS)の登熟不良のために,しばしば可能な収量を達成できない。IS登熟不良の生理学的と分子的なメカニズム,および同化供給の増加がタンパク質の存在量を調節し,結果的に大穂のジャポニカ米のIS登熟を改善するかどうかは,依然として部分的にしか理解されていない。結果:大穂のジャポニカ米系統W1844の開花時期には,穂の上部1/3(T1)の除去,穂の上部2/3(T2)の除去を含む2つの幼穂除去処理を用いて野外実験をした。コントロール(T0)は小穂の除去無しとした。小穂の除去後,下位小穂(IS)の大きさ,重量,設定速度,登熟率が有意に増加した。上位小穂と下位小穂との間の示差発現タンパク質(DEP)の生物学的機能ならびに上位小穂(SS)の除去に対するISの応答を,開花の10日後にiTRAQを用いて調べた。グループA(T0-SS/T0-IS),グループB(T0-SS/T2-IS),およびグループC(T2-IS/T0-IS)から合計でそれぞれ159,87および28のDEPを同定した。それぞれ,これらの中で,104,63および22のタンパク質がアップレギュレートされ,55,24および6のタンパク質がそれぞれダウンレギュレーションした。これらのDEPのおよそ半分は,炭水化物代謝(スクロース-デンプン代謝およびエネルギー代謝)およびタンパク質代謝(タンパク質合成,折り畳み,分解および貯蔵)に関与していた。結論:胚乳の細胞分裂の低下およびショ糖-デンプン代謝および窒素代謝に関連する重要な酵素の活性の低下は,主としてISの弱いシンク強度に起因する。さらに,光合成および呼吸の弱化により,ISは受精後の材料およびエネルギーの適時供給を得られず,IS発達の停滞を招く可能性がある。最後に,IS中の14-3-3タンパク質の豊富さが,デンプン合成の阻害に関与し得る。SSの除去は,ISへの同化物の移動および炭素代謝および窒素代謝の酵素活性の増強に寄与し,ISにおけるデンプンおよびタンパク質合成を促進した。さらに,エネルギー代謝の改善は,登熟の開始を誘導する上で極めて重要な役割を果たすかもしれない。これらの結果は,炭水化物の供給が乏しいIS登熟の主な原因であることを総括的に実証している。(翻訳著者抄録)

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植物の生化学 , 稲作 , 発生,成長,分化

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