单细胞生物学

抽象的

利用 LCM 蛋白质组学分析鉴定番茄小孢子中的热诱导蛋白质组

Li H、Zhu Y、Rangu M、Wu X、Bhatti S、Zhou S、Yang Y、Fish T 和 Thannhauser TW

花粉发育极易受到热应激 (HS) 的影响，而产生不可存活的花粉会导致植物的种子和果实结实率降低。这项研究旨在确定番茄 (Solanum lycopersicum) 中 HS 诱导的花粉蛋白及其相关的生物过程。番茄“Micro-Tom”植株在 32°C//22°C（白天/夜晚，12/12 小时）下孵育两周进行热处理，未经处理的对照植株在 25°C/22°C 下孵育相同时间。证实 5 毫米长的花蕾含有热敏感的单核小孢子。使用激光捕获显微切割 (LCM) 收获花粉细胞，并在高压和真空下使用一步法提取蛋白质。大约 60,000 个 LCM 收获的小孢子细胞产生了约 18-20 μg 蛋白质。串联质谱标签 (TMT) 蛋白质组学分析共鉴定出 6018 个蛋白质，定量分析了 4784 个蛋白质，其中 37 个蛋白质被鉴定为 HS 上调显著变化蛋白质 (SCP)，83 个蛋白质被鉴定为 HS 下调 (dn) SCP。使用植物 MetGenMap 系统进一步分析表明，HS 上调的 SCP 在高温适应、花粉壁形成、蛋白质折叠/重折叠基因本体 (GO) 生物过程中富集，而 HS dn 调控的 SCP 则位于碳水化合物分解代谢和从头蛋白质生物合成 GO 术语中。有丝分裂、抗氧化胁迫以及碳水化合物和脂质代谢过程等生物过程都包含 HS 上调和 dn 调控的 SCP。这些结果表明 LCM-TMT 蛋白质组学工作流程在鉴定 HS 诱导的花粉蛋白质组方面非常有效。这些 HS 诱导的 SCP 将用于探索番茄花粉的耐热性。蛋白质组学数据可通过 ProteomeXchange 获取，标识符为 PXD010218。