Biologie unicellulaire

Abstrait

Identification des protéomes induits par la chaleur dans les microspores de tomate à l'aide de l'analyse protéomique LCM

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

Le développement du pollen est très sensible au stress thermique (HS) et la production de pollen non viable entraîne une réduction de la nouaison des graines et des fruits chez les plantes. Cette étude a été menée pour identifier les protéines du pollen induites par le HS et les processus biologiques associés chez la tomate (Solanum lycopersicum). Les plants de tomate 'Micro-Tom' ont été incubés à 32°C//22°C (jour/nuit, 12/12 h) pendant deux semaines pour le traitement thermique, et les plants témoins non traités ont été incubés pendant la même période à 25°C/22°C. Il a été confirmé que les boutons floraux de 5 mm de longueur contenaient des microspores uninucléées sensibles à la chaleur. Les cellules de pollen ont été récoltées par microdissection par capture laser (LCM) et les protéines ont été extraites à l'aide d'une méthode en une étape sous haute pression et sous vide. Environ 60 000 cellules de microspores récoltées par LCM ont donné environ 18 à 20 μg de protéines. L'analyse protéomique des étiquettes de masse en tandem (TMT) a identifié un total de 6018 protéines, 4784 protéines ont été quantifiées, 37 protéines ont été identifiées comme des protéines modifiées significativement régulées à la hausse (SCP) par HS et 83 protéines comme des SCP régulées à la baisse (dn) par HS. Une analyse plus approfondie utilisant le système MetGenMap pour plantes a montré que les SCP régulées à la hausse par HS étaient enrichies dans les processus biologiques d'acclimatation à la chaleur, de formation de la paroi du pollen, de repliement/repliement des protéines, et que les SCP régulées par dn par HS étaient placées dans les termes GO de catabolisme des glucides et de biosynthèse de protéines de novo. Les processus biologiques tels que la mitose, la résistance aux stress oxydatifs et les processus métaboliques des glucides et des lipides contiennent à la fois les SCP régulés à la hausse et à la baisse par HS. Ces résultats indiquent que le flux de travail protéomique LCM-TMT est très efficace dans l'identification des protéomes du pollen induits par HS. Ces SCP induits par HS seront utilisés pour explorer la tolérance à la chaleur des pollens de tomate. Les données protéomiques sont disponibles via ProteomeXchange avec l'identifiant PXD010218.