بررسي پروتئوم رقم متحمل به خشكي سويا با استفاده از روش دي متيل ليبلينگ

Analysis of Soybean Drought-Tolerant Cultivar Proteome Using Dimethyl Labeling Method

سويا يكي از مهمترين محصولات تجاري كشاورزي در سر تا سر دنيا است كه توليد آن به دليل آسيب هاي ناشي از تنش هاي محيطي محدود شده است. از جمله مهمترين تنش ها مي توان به خشكي يا كمبود آب خاك اشاره كرد. در اين تحقيق از يك نوع روش نشاندار كردن به نام Isotope dimethyl labeling براي پروتيوميكس كمي و يا بررسي تغييرات پروتييني مرتبط با پاسخ به تنش خشكي در دو رقم حساس و متحمل به خشكي سويا ، استفاده شد. با استفاده از تجزيه و تحليل داده هاي حاصل از كروماتوگرافي مايع طيف سنجي جرمي LC-MS/MS، 17787 پپتيد شناسايي شدند كه از اين تعداد، 874 پپتيد (مربوط به 260 گروه پروتييني) بعنوان تكرارپذير و منحصر به فرد (Non-redundant/ unique repeatable peptides) در رقم متحمل، كه داراي تغييرات معنادار بيان در مقايسه با رقم حساس بودند تعيين گرديدند. همچنين يافته ها نشان داد كه از ميان اين 260 گروه پروتييني در رقم متحمل ، 142 (55%) گروه افزايش بيان و 118 (45%) گروه كاهش بيان نشان دادند. فعاليت و دومين هاي اين پروتيين هاي داراي سطوح بيان معني دار، با استفاده از تجزيه و تحليل هاي Gene Ontology و InterPro protein domain انجام و نشان داده شد كه اكثر اين پروتيين ها، در گروه هاي پروتييني مرتبط با سوخت و ساز انرژي، فعاليت هاي فتوسنتزي، مهار گونه هاي فعال اكسيژن، فعاليت كانالي و انتقال مواد، تنظيم كنند ه ي بيان ژن و ترجمه، سوخت و ساز مشتقات قندي و مواد ارگانيك و كاتابوليك قندهاي الكلي قرار دارند.

Soybean (Glycine Max (L.) Merr), like those maize, wheat, rice and cotton crops, is an important agricultural crop traded in the global commodity markets. the production of soybean has been curtailed by numerous harsh environmental stresses, especially drought, a water deficit state of soil. The isotopic dimethyl labeling was applied to study the proteomic changes associated with the drought responses of two contrasting soybean cultivars. A total of 874 non-redundant and repeatable peptides were identified among 17787 peptides in tolerant cultivar (these peptides changed significantly to compare with sensitive cultivar) by using MS/MS analysis which corresponding to 260 of protein groups. Among these 260 protein groups, there were 142 groups being up-regulated in the droughttolerant cultivar under drought treatment and in contrast, there were 118 groups being down-regulated by drought-tolerant cultivar. InterPro protein domain enrichment and Gene Ontology were performed for functional analysis. According to the results most of these proteins are related to photosynthesis activity, energy metabolism, ROS-scavenging activity, channel and transporter activity, gene expression and translation regulation, Carbohydrate derivative metabolic process, Organic acid and substance metabolic process and sugar alcohols catabolic process