Distribisyon sezon an nan presipitasyon nan pwovens Guizhou se inegal, ak plis presipitasyon nan prentan ak ete, men plant kolza yo sansib a estrès sechrès nan otòn ak sezon fredi, ki afekte seryezman sede a. Moutad se yon rekòt espesyal lwil oliv sitou grandi nan pwovens Guizhou. Li gen gwo tolerans sechrès epi li ka grandi nan zòn montay yo. Li se yon resous rich nan jèn ki reziste sechrès. Dekouvèt jèn ki reziste sechrès se yon enpòtans kritik pou amelyore varyete moutad. ak inovasyon nan resous germoplasm. Fanmi GRF a jwe yon wòl enpòtan nan kwasans ak devlopman plant ak repons a estrès sechrès. Kounye a, yo te jwenn jèn GRF nan Arabidopsis 2, diri (Oryza sativa) 12, kolza 13, koton (Gossypium hirsutum) 14, ble (Triticum). aestivum)15, pitimi pèl (Setaria italica)16 ak Brassica17, men pa gen okenn rapò sou jèn GRF detekte nan moutad. Nan etid sa a, yo te idantifye jèn fanmi GRF nan moutad nan nivo jenom lajè epi yo te analize karakteristik fizik ak chimik yo, relasyon evolisyonè yo, omoloji, motif konsève, estrikti jèn, duplication jèn, eleman cis ak etap plantules (etap kat fèy). Modèl ekspresyon yo anba estrès sechrès yo te analize konplè pou bay yon baz syantifik pou plis etid sou fonksyon potansyèl jèn BjGRF nan repons sechrès ak pou bay jèn kandida pou elvaj moutad toleran sechrès.
Yo te idantifye trant-kat jèn BjGRF nan genomic Brassica juncea lè l sèvi avèk de rechèch HMMER, yo tout genyen domèn QLQ ak WRC. Sekans CDS jèn BjGRF idantifye yo prezante nan Tablo Siplemantè S1. BjGRF01–BjGRF34 yo nonmen baze sou kote yo sou kwomozòm nan. Pwopriyete fizikochimik fanmi sa a endike longè asid amine trè varyab, sòti nan 261 aa (BjGRF19) ak 905 aa (BjGRF28). Pwen izoelektrik BjGRF varye ant 6.19 (BjGRF02) ak 9.35 (BjGRF03) ak yon mwayèn 8.33, ak 88.24% BjGRF se yon pwoteyin debaz. Ranje pwa molekilè prevwa nan BjGRF se soti nan 29.82 kDa (BjGRF19) a 102.90 kDa (BjGRF28); endèks la enstabilite nan pwoteyin BjGRF chenn nan 51.13 (BjGRF08) a 78.24 (BjGRF19), tout yo pi gran pase 40, ki endike ke endèks la asid gra varye ant 43.65 (BjGRF01) ak 78.78 (BjGRF22), ki soti nan mwayèn - ranje hydrophilicity GRAV. (BjGRF31) a -0.45 (BjGRF22), tout pwoteyin idrofil BjGRF yo gen valè GRAVY negatif, ki ka akòz mank de idrofobisite ki te koze pa résidus yo. Prediksyon lokalizasyon subselilè te montre ke 31 BjGRF kode pwoteyin ta ka lokalize nan nwayo a, BjGRF04 ta ka lokalize nan peroxisomes, BjGRF25 ta ka lokalize nan sitoplasm la, ak BjGRF28 ta ka lokalize nan klowoplast (Tablo 1), ki endike ke BjGRF yo ka jwe wòl enpòtan nan transkripsyon yo. faktè.
Analiz filogenetik fanmi GRF nan diferan espès ka ede etidye fonksyon jèn yo. Se poutèt sa, tout longè sekans asid amine 35 kolza, 16 navèt, 12 diri, 10 pitimi ak 9 Arabidopsis GRF yo te telechaje epi yo te konstwi yon pye bwa filogenetik ki baze sou 34 jèn BjGRF idantifye (figi 1). Twa soufanmi yo genyen diferan kantite manm; 116 GRF TF yo divize an twa soufami diferan (gwoup A ~ C), ki gen 59 (50.86%), 34 (29.31%) ak 23 (19.83)% nan GRF yo, respektivman. Pami yo, 34 manm fanmi BjGRF yo gaye nan 3 soufanmi: 13 manm nan gwoup A (38.24%), 12 manm nan gwoup B (35.29%) ak 9 manm nan gwoup C (26.47%). Nan pwosesis poliploidizasyon moutad, kantite jèn BjGRF nan diferan subfamili yo diferan, epi anplifikasyon ak pèt jèn yo ka rive. Li enpòtan pou remake ke pa gen okenn distribisyon GRF diri ak pitimi nan gwoup C, alòske gen 2 GRF diri ak 1 GRF pitimi nan gwoup B, ak pi fò nan GRF diri ak pitimi yo gwoupe nan yon sèl branch, ki endike ke BjGRF yo gen rapò sere ak dikot. Pami yo, etid ki pi apwofondi sou fonksyon GRF nan Arabidopsis thaliana bay yon baz pou etid fonksyonèl BjGRF yo.
Pye bwa filogenetik moutad ki gen ladan Brassica napus, Brassica napus, diri, pitimi ak manm fanmi Arabidopsis thaliana GRF.
Analiz de jèn repetitif nan fanmi moutad GRF. Liy gri nan background nan reprezante yon blòk senkronize nan genòm moutad la, liy wouj la reprezante yon pè repetisyon segmenté nan jèn BjGRF la;
Ekspresyon jèn BjGRF anba estrès sechrès nan etap nan katriyèm fèy. Done qRT-PCR yo montre nan Tablo Siplemantè S5. Diferans enpòtan nan done yo endike ak lèt miniskil.
Pandan klima mondyal la ap kontinye chanje, etidye ki jan rekòt fè fas ak estrès sechrès ak amelyore mekanis tolerans yo vin tounen yon sijè rechèch cho18. Apre sechrès, estrikti mòfolojik, ekspresyon jèn ak pwosesis metabolik plant yo pral chanje, sa ki ka mennen nan sispann fotosentèz ak twoub metabolik, ki afekte pwodiksyon an ak bon jan kalite nan rekòt19,20,21. Lè plant yo santi siyal sechrès yo, yo pwodui dezyèm mesaje tankou Ca2 + ak fosfatidilinositol, ogmante konsantrasyon iyon kalsyòm intraselilè ak aktive rezo regilasyon fosforilasyon pwoteyin 22,23. Pwoteyin sib final la patisipe dirèkteman nan defans selilè oswa kontwole ekspresyon jèn estrès ki gen rapò ak TF yo, amelyore tolerans plant nan estrès24,25. Kidonk, TF yo jwe yon wòl enpòtan nan reponn a estrès sechrès. Dapre sekans ak pwopriyete obligatwa ADN nan TF ki reponn a estrès sechrès, TF yo ka divize an diferan fanmi, tankou GRF, ERF, MYB, WRKY ak lòt fanmi26.
Fanmi jèn GRF se yon kalite TF espesifik pou plant ki jwe wòl enpòtan nan divès aspè tankou kwasans, devlopman, transdiksyon siyal ak repons defans plant27. Depi premye jèn GRF yo te idantifye nan O. sativa28, yo te idantifye plis ak plis jèn GRF nan anpil espès epi yo montre yo afekte kwasans plant, devlopman ak repons estrès8, 29, 30,31,32. Avèk piblikasyon sekans genomic Brassica juncea, idantifikasyon fanmi jèn BjGRF la te vin posib33. Nan etid sa a, yo te idantifye 34 jèn BjGRF nan tout genòm moutad la epi yo te rele BjGRF01–BjGRF34 dapre pozisyon kwomozomik yo. Tout nan yo genyen domèn QLQ ak WRC trè konsève. Analiz de pwopriyete fizikochimik yo te montre ke diferans ki genyen nan nimewo asid amine ak pwa molekilè nan pwoteyin BjGRF yo (eksepte BjGRF28) pa t 'siyifikatif, ki endike ke manm fanmi BjGRF yo ka gen fonksyon menm jan an. Analiz estrikti jèn yo te montre ke 64.7% nan jèn BjGRF yo genyen 4 ekson, ki endike ke estrikti jèn BjGRF relativman konsève nan evolisyon, men kantite ekson nan jèn BjGRF10, BjGRF16, BjGRP28 ak BjGRF29 pi gwo. Etid yo montre ke adisyon oswa sipresyon ekson oswa entron ka mennen nan diferans ki genyen nan estrikti jèn ak fonksyon, kidonk kreye nouvo jèn34,35,36. Se poutèt sa, nou espekile ke entron nan BjGRF te pèdi pandan evolisyon, ki ka lakòz chanjman nan fonksyon jèn. Konfòm ak etid ki deja egziste, nou te jwenn tou ke kantite entron yo te asosye ak ekspresyon jèn. Lè nimewo a nan entron nan yon jèn se gwo, jèn nan ka byen vit reponn a divès faktè favorab.
Duplication jèn se yon faktè enpòtan nan evolisyon jenetik ak jenetik37. Etid ki gen rapò yo montre ke duplication jèn non sèlman ogmante kantite jèn GRF, men tou sèvi kòm yon mwayen pou jenere nouvo jèn pou ede plant yo adapte yo ak divès kalite kondisyon anviwònman negatif38. Yo te jwenn yon total de 48 pè jèn kopi nan etid sa a, yo tout yo te duplication segmentary, ki endike ke duplication segmentaire se pi gwo mekanis pou ogmante kantite jèn nan fanmi sa a. Yo te rapòte nan literati a ke repetisyon segmantè ka efektivman ankouraje anplifikasyon nan manm fanmi jèn GRF nan Arabidopsis ak frèz, epi pa gen okenn repetisyon tandem nan fanmi sa a jèn yo te jwenn nan nenpòt nan espès yo27,39. Rezilta etid sa a konsistan avèk etid ki deja egziste sou Arabidopsis thaliana ak fanmi frèz, ki sijere ke fanmi GRF ka ogmante kantite jèn ak jenere nouvo jèn atravè repetisyon segmantal nan diferan plant.
Nan etid sa a, yo te idantifye yon total de 34 jèn BjGRF nan moutad, ki te divize an 3 soufanmi. Jèn sa yo te montre menm motif konsève ak estrikti jèn. Analiz kolinearye te revele 48 pè repetisyon segman nan moutad. Rejyon pwomotè BjGRF la gen eleman ki aji cis ki asosye ak repons limyè, repons ormon, repons estrès nan anviwònman an, ak kwasans ak devlopman. Ekspresyon 34 jèn BjGRF yo te detekte nan etap plant moutad (rasin, tij, fèy), ak modèl ekspresyon 10 jèn BjGRF nan kondisyon sechrès. Yo te jwenn ke modèl ekspresyon jèn BjGRF anba estrès sechrès yo te sanble epi yo ka sanble. patisipasyon nan sechrès Fòse règleman. Jèn BjGRF03 ak BjGRF32 ka jwe wòl regilasyon pozitif nan estrès sechrès, pandan y ap BjGRF06 ak BjGRF23 jwe wòl nan estrès sechrès kòm jèn miR396 sib. An jeneral, etid nou an bay yon baz byolojik pou dekouvèt nan lavni nan fonksyon jèn BjGRF nan plant Brassicaceae.
Grenn moutad yo itilize nan eksperyans sa a te bay Guizhou Oil Seed Research Institute, Guizhou Academy of Agricultural Sciences. Chwazi tout grenn yo epi plante yo nan tè (substra: tè = 3:1), epi kolekte rasin yo, tij ak fèy apre etap nan kat fèy. Plant yo te trete ak 20% PEG 6000 pou simulation sechrès, epi fèy yo te kolekte apre 0, 3, 6, 12 ak 24 èdtan. Tout echantiyon plant yo te imedyatman jele nan nitwojèn likid epi yo estoke nan yon frizè -80 ° C pou pwochen tès la.
Tout done yo jwenn oswa analize pandan etid sa a yo enkli nan atik ki te pibliye a ak dosye enfòmasyon siplemantè.
Tan poste: Jan-22-2025