The Wx gene is the major gene controlling amylose synthesis in rice endosperm. In a previous study, we were able to separate the Wxa allele into two functional Wx alleles, Wxg2 and Wxg3, according to their amylose phenotypes and a T/C nucleotide polymorphism in exon 10. Subsequent studies revealed that this Wx allelic variation also plays a vital role in regulating other important starch properties. However, the underlying molecular mechanisms related to the rice grain proteome have remained unclear. To elucidate this, we used two rice single-segment substitution lines harboring different Wx alleles, Wxg2 and Wxg3, in comparative proteomic studies. On the basis of iTRAQ quantitative proteomics, we identified a total of 185 proteins as differentially accumulated between the Wxg2 and Wxg3 lines. Gene Ontology functional analysis revealed that a high proportion of differentially expressed proteins (DEPs) are involved in metabolic and cellular biological processes. Further functional and pathway enrichment analyses indicated that relevant functions of the DEPs on protein degradation and binding may play important roles in distinguishing the Wxg2 and Wxg3 alleles. The present results may provide comprehensive insights into the molecular regulatory mechanisms of starch biosynthesis as influenced by the Wxg2 and Wxg3 alleles in rice.

中文翻译：

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水稻 (Oryza sativa L.) Wxg2 和 Wxg3 等位基因谷物蛋白质组等位基因差异的定量分析

Wx基因是控制水稻胚乳直链淀粉合成的主要基因。在之前的一项研究中，我们能够根据直链淀粉表型和外显子 10 中的 T/C 核苷酸多态性将 Wxa 等位基因分为两个功能性 Wx 等位基因，Wxg2 和 Wxg3。随后的研究表明，这种 Wx 等位基因变异也起到了在调节其他重要淀粉特性方面发挥重要作用。然而，与水稻籽粒蛋白质组相关的潜在分子机制仍不清楚。为了阐明这一点，我们在比较蛋白质组学研究中使用了两个带有不同 Wx 等位基因 Wxg2 和 Wxg3 的水稻单段替代品系。在 iTRAQ 定量蛋白质组学的基础上，我们共鉴定了 185 种蛋白质，它们在 Wxg2 和 Wxg3 系之间存在差异。基因本体功能分析显示，高比例的差异表达蛋白 (DEP) 参与代谢和细胞生物学过程。进一步的功能和通路富集分析表明，DEPs 对蛋白质降解和结合的相关功能可能在区分 Wxg2 和 Wxg3 等位基因中起重要作用。目前的结果可以提供对受水稻中 Wxg2 和 Wxg3 等位基因影响的淀粉生物合成的分子调控机制的全面见解。进一步的功能和通路富集分析表明，DEPs 对蛋白质降解和结合的相关功能可能在区分 Wxg2 和 Wxg3 等位基因中起重要作用。目前的结果可以提供对受水稻中 Wxg2 和 Wxg3 等位基因影响的淀粉生物合成的分子调控机制的全面见解。进一步的功能和通路富集分析表明，DEPs 对蛋白质降解和结合的相关功能可能在区分 Wxg2 和 Wxg3 等位基因中起重要作用。目前的结果可以提供对受水稻中 Wxg2 和 Wxg3 等位基因影响的淀粉生物合成的分子调控机制的全面见解。