トランスクリプトームとプロテオーム分析を組み合わせて、ザクロのペタロイド性に関する洞察を提供します

ペタロイディはふっくらした花柄につながり、観賞用のザクロの景観価値を高めます。しかし、装飾用のザクロにおけるペタロイド症のメカニズムに関する研究は限られています。この研究では、ペタロイドに関連する候補遺伝子をスクリーニングすることを目指しました。装飾用のザクロの単一毛および二重麻痺花の雄しべと花びらのトランスクリプトームおよびプロテオームのシーケンスを実施しました。簡単に言えば、24,567個の遺伝子と5865個のタンパク質が同定され、そのうち5721個の遺伝子が転写レベルと翻訳レベルの両方で定量化されました。花びらと雄しべの比較グループでは、差次的に豊富なタンパク質（DAP）と差次的に発現した遺伝子（deg）との関連は、すべての遺伝子とすべてのタンパク質の間のそれよりも高く、ペタロイドが遺伝子とタンパク質の相関に影響することを示しています。トランスクリプトーム、プロテオーム、および相関分析の濃縮結果は、細胞壁の代謝、ジャスモン酸シグナル伝達、レドックスバランス、および膜貫通輸送がペタロイドに影響を与えることを示しました。9つのホルモン関連のDEGS/DAPが選択され、その中でARF、ILR1、LAX2、およびJAR1が花びらの倍増を促進する可能性があります。16の転写因子degs/dapが選択され、その中にはeREBP、LOB、MEF2、MYB、C3H、およびTrihelixが花びらの倍増を促進する可能性があります。我々の結果は、ペタロイドの形成メカニズムと、新しい装飾用ザクロ品種を繁殖させるための理論的根拠に関するトランスクリプトームおよびプロテオームのデータを提供します。

Petaloidy leads to a plump floral pattern and increases the landscape value of ornamental pomegranates; however, research on the mechanism of petaloidy in ornamental pomegranates is limited. In this study, we aimed to screen candidate genes related to petaloidy. We performed transcriptomic and proteomic sequencing of the stamens and petals of single-petal and double-petal flowers of ornamental pomegranates. Briefly, 24,567 genes and 5865 proteins were identified, of which 5721 genes were quantified at both transcriptional and translational levels. In the petal and stamen comparison groups, the association between differentially abundant proteins (DAPs) and differentially expressed genes (DEGs) was higher than that between all genes and all proteins, indicating that petaloidy impacts the correlation between genes and proteins. The enrichment results of transcriptome, proteome, and correlation analyses showed that cell wall metabolism, jasmonic acid signal transduction, redox balance, and transmembrane transport affected petaloidy. Nine hormone-related DEGs/DAPs were selected, among which ARF, ILR1, LAX2, and JAR1 may promote petal doubling. Sixteen transcription factor DEGs/DAPs were selected, among which EREBP, LOB, MEF2, MYB, C3H, and trihelix may promote petal doubling. Our results provide transcriptomic and proteomic data on the formation mechanism of petaloidy and a theoretical basis for breeding new ornamental pomegranate varieties.