Time-Dependent Proteomic Signatures Associated with Embryogenic Callus Induction in <i>Carica papaya</i> L.
Lucas Rodrigues Xavier,
Caio Cezar Guedes Corrêa,
Roberta Pena da Paschoa,
Karina da Silva Vieira,
Daniel Dastan Rezabala Pacheco,
Lucas do Espirito Santo Gomes,
Bárbara Cardoso Duncan,
Laís dos Santos da Conceição,
Vitor Batista Pinto,
Claudete Santa-Catarina,
Vanildo Silveira
Affiliations
Lucas Rodrigues Xavier
Laboratório de Biotecnologia, Centro de Biociências e Biotecnologia (CBB), Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes 28013-602, RJ, Brazil
Caio Cezar Guedes Corrêa
Laboratório de Biotecnologia, Centro de Biociências e Biotecnologia (CBB), Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes 28013-602, RJ, Brazil
Roberta Pena da Paschoa
Laboratório de Biotecnologia, Centro de Biociências e Biotecnologia (CBB), Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes 28013-602, RJ, Brazil
Karina da Silva Vieira
Laboratório de Biotecnologia, Centro de Biociências e Biotecnologia (CBB), Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes 28013-602, RJ, Brazil
Daniel Dastan Rezabala Pacheco
Laboratório de Biotecnologia, Centro de Biociências e Biotecnologia (CBB), Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes 28013-602, RJ, Brazil
Lucas do Espirito Santo Gomes
Laboratório de Biotecnologia, Centro de Biociências e Biotecnologia (CBB), Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes 28013-602, RJ, Brazil
Bárbara Cardoso Duncan
Laboratório de Biotecnologia, Centro de Biociências e Biotecnologia (CBB), Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes 28013-602, RJ, Brazil
Laís dos Santos da Conceição
Laboratório de Biotecnologia, Centro de Biociências e Biotecnologia (CBB), Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes 28013-602, RJ, Brazil
Vitor Batista Pinto
Laboratório de Biologia Celular e Tecidual, Centro de Biociências e Biotecnologia (CBB), Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes 28013-602, RJ, Brazil
Claudete Santa-Catarina
Laboratório de Biologia Celular e Tecidual, Centro de Biociências e Biotecnologia (CBB), Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes 28013-602, RJ, Brazil
Vanildo Silveira
Laboratório de Biotecnologia, Centro de Biociências e Biotecnologia (CBB), Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Campos dos Goytacazes 28013-602, RJ, Brazil
Sex segregation increases the cost of Carica papaya production through seed-based propagation. Therefore, in vitro techniques are an attractive option for clonal propagation, especially of hermaphroditic plants. Here, we performed a temporal analysis of the proteome of C. papaya calli aiming to identify the key players involved in embryogenic callus formation. Mature zygotic embryos used as explants were treated with 20 μM 2,4-dichlorophenoxyacetic acid to induce embryogenic callus. Total proteins were extracted from explants at 0 (zygotic embryo) and after 7, 14, and 21 days of induction. A total of 1407 proteins were identified using a bottom-up proteomic approach. The clustering analysis revealed four distinct patterns of protein accumulation throughout callus induction. Proteins related to seed maturation and storage are abundant in the explant before induction, decreasing as callus formation progresses. Carbohydrate and amino acid metabolisms, aerobic respiration, and protein catabolic processes were enriched throughout days of callus induction. Protein kinases associated with auxin responses, such as SKP1-like proteins 1B, accumulated in response to callus induction. Additionally, regulatory proteins, including histone deacetylase (HD2C) and argonaute 1 (AGO1), were more abundant at 7 days, suggesting their role in the acquisition of embryogenic competence. Predicted protein–protein networks revealed the regulatory role of proteins 14-3-3 accumulated during callus induction and the association of proteins involved in oxidative phosphorylation and hormone response. Our findings emphasize the modulation of the proteome during embryogenic callus initiation and identify regulatory proteins that might be involved in the activation of this process.