プロテオミクス解析により、Lactuca sativa cv. Salinas の主要な代謝経路に関与するタンパク質が Lactuca serriola Accession US96UC23 よりも豊富であることが示された

Proteomics Analysis Indicates Greater Abundance of Proteins Involved in Major Metabolic Pathways in Lactuca sativa cv. Salinas than Lactuca serriola Accession US96UC23.

• Neil D Adhikari
• Renée L Eriksen
• Ainong Shi
• Beiquan Mou

抄録

レタス（Lactuca sativa）は、主に葉や茎を食用として栽培されており、世界的に重要な野菜作物である。栽培レタス（L. sativa cv. Salinas）と野生の親戚であるL. serriola属のUS96UC23のゲノムが解読されているが、両種の表現型の発散の遺伝的根拠は明らかにされていない。我々は、タンデムマスタグ（TMT）をベースとした質量分析法を用いて、これら2種間のタンパク質レベルを定量的に比較した。4 日齢の苗を土を入れた 500 ml のポットに移植した。植物は、250μmol m秒の連続光、20℃、50〜70％の間の相対湿度の下で8週間生育させた。生物学的レプリケートごとに３個体からの葉ディスク（直径１ｃｍ）を分析した。合計3,000個のタンパク質が同定されたが、そのうち650個のタンパク質のレベルはサリナスとUS96UC23の間で有意に異なっていた。パスウェイ解析の結果、サリナスの方がUS96UC23よりも高い炭素フラックスを示した。また、テトラピロール代謝や脂肪酸生合成など、多くの必須代謝経路がUS96UC23と比較してサリナスで増加していた。本研究は、レタスの生物学的な理解や栽培のための形質改善に関心のある研究者に参考となるプロテオームを提供するものである。この記事は著作権で保護されています。すべての権利を保有しています。

Lettuce (Lactuca sativa), cultivated mainly for its edible leaves and stems, is an important vegetable crop worldwide. Genomes of cultivated lettuce (L. sativa cv. Salinas) and its wild relative L. serriola accession US96UC23 have been sequenced, but we don't have a clear understanding of the genetic basis for divergence in phenotypes of the two species. We used tandem mass tag (TMT) based mass spectrometry to quantitatively compare protein levels between these two species. Four-day old seedlings were transplanted into 500 ml pots filled with soil. Plants were grown for 8 weeks under 250 μmol m sec continuous light, 20°C and relative humidity between 50-70%. Leaf discs (1 cm diam) from three individuals per biological replicate were analyzed. A total of 3,000 proteins were identified, of which the levels of 650 were significantly different between 'Salinas' and US96UC23. Pathway analysis indicated a higher flux of carbon in 'Salinas' than US96UC23. Many essential metabolic pathways such as tetrapyrrole metabolism and fatty acid biosynthesis were upregulated in 'Salinas' compared with US96UC23. This study provides a reference proteome for researchers interested in understanding lettuce biology and improving traits for cultivation. This article is protected by copyright. All rights reserved.

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