グラウンドチェリーPhysalis pubescensからのタウマチン様タンパク質pptlp1の特性評価と発現分析

Ground Cherry、Physalis pubescensは、主に世界中で果物として栽培されており、食品サプリメントと伝統的な漢方薬として一般的に使用されています。植物は外部の環境ストレスによって挑戦され、病因に関連する（PR）タンパク質の調節を通じてストレスに対する耐性を開始できます。PRタンパク質の中で、タウマチン様タンパク質（TLP）であるPR-5が多くの植物で同定され、ストレス耐性を高めることができることがわかりました。ただし、グラウンドチェリーのPR-5は特徴付けられておらず、その発現はまだ理解されていません。この研究では、P。biscensのPR-5タンパク質PPTLP1が最初に特定されました。アミノ酸配列の分析により、PPTLP1はトマトで同定されたPR-NP24と非常に類似しており、1つのアミノ酸のみに違いがあることが明らかになりました。発現分析は、PPTLP1遺伝子が葉で高度に発現され、PPTLP1タンパク質がチェリーエクソカームに特に蓄積された組織であることを示しました。さらに、グラウンドチェリーにおけるPPTLP1のダウンレギュレーションは、NaCl治療によって誘発されましたが、Sclerotinia sclerotiorumおよびBotrytis cinereaの感染によって上方制御が促進されました。この研究では、Physalis属にTLPを含む新しい植物資源と、接地チェリーおよび他のソラナ科植物の収穫後管理の改善に関する新しい洞察を提供します。

Ground cherry, Physalis pubescens, is mainly cultivated as a fruit worldwide and popularly used as a food supplement and traditional Chinese medicine. Plants are challenged by external environmental stress and can initiate resistance to the stress through the regulation of pathogenesis-related (PR) proteins. Among PR proteins, PR-5, a thaumatin-like protein (TLP), was identified in many plants and found to be able to enhance stress resistance. However, PR-5 in ground cherry is not characterized and its expression is yet to be understood. In this study, a PR-5 protein PpTLP1 in P. pubescens was firstly identified. Analysis of the amino acid sequences revealed that PpTLP1 was highly similar to PR-NP24 identified in tomato with a difference in only one amino acid. Expression analysis indicated that the PpTLP1 gene was highly expressed in leaf while the PpTLP1 protein was tissue-specifically accumulated in cherry exocarp. Furthermore, the down-regulation of PpTLP1 in ground cherry was induced by NaCl treatment while the up-regulation was promoted by the infection of Sclerotinia sclerotiorum and Botrytis cinerea. This study will provide a new plant resource containing a TLP in Physalis genus and a novel insight for the improvement of postharvest management of ground cherry and other Solanaceae plants.