热带作物学报

作者：王丹, 徐兵强, 孙勇, 彭存智, 常丽丽, 仝征

单位：1.中国热带农业科学院热带生物技术研究所，海南海口 571101,2.中国热带农业科学院海口实验站（热带果树研究所），海南海口 571101,3.中国热带农业科学院橡胶研究所，海南儋州 571737

关键词：巴西橡胶树,橡胶粒子,乙烯,天然橡胶合成调控,蛋白互作

基金：国家自然科学基金项目(31500557)

巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）是重要的产胶植物，胶乳中的橡胶粒子（RP）是合成天然橡胶的重要细胞器，但其响应外源乙烯刺激调控天然橡胶合成的具体机制还不清楚。为了明确不同大小RP在此过程中的作用，本研究通过分离外源乙烯刺激后胶乳中不同直径的RP，并与对照组进行差异蛋白质组学分析。结果发现：在直径较大的大橡胶粒子（LRP）中鉴定出响应乙烯刺激差异蛋白37个，分别参与天然橡胶合成、糖酵解/糖异生、碳代谢及氨基酸生物合成等代谢通路，其中包含4个REF/SRPP家族成员；在直径较小的小橡胶粒子（SRP）中鉴定出56个差异蛋白，分别参与内质网中的蛋白质加工、内吞及剪接体等代谢通路，其中包含5个REF/SRPP家族成员。关键差异蛋白REF138具有较多等电点（pI）和分子量不同的蛋白亚型，LRP中低于标准等电点（4.80）的REF138亚型响应乙烯刺激积累减少，高于标准等电点的REF138亚型响应乙烯刺激积累增加；与LRP不同，SRP上有更多的REF138亚型响应乙烯刺激发生变化，具有标准分子量（14.7 kDa）的REF138亚型响应乙烯刺激积累增加，高于标准分子量的亚型响应乙烯刺激积累减少。针对关键差异蛋白的互作蛋白功能分析发现，REF/SRPP家族成员REF138、REF175、REF258、SRPP117及SRPP204间存在相互作用，可能形成蛋白复合体结合在RP上。除REF/SRPP家族成员外，REF138的互作蛋白主要参与剪接体及内吞代谢通路，REF258的互作蛋白主要参与脂代谢过程与次生代谢产物合成调控。综上，通过对LRP及SRP上响应乙烯刺激差异蛋白及其互作蛋白的功能分析初步揭示了LRP和SRP响应外源乙烯刺激调控天然橡胶合成的代谢调控机制。

来源：2024年第6期

《热带作物学报》期刊编辑部

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