enquirybg

Nasname û analîza vegotinê ya li seranserê genomê ya faktorên rêziknameya mezinbûna xerdelê di bin şert û mercên ziwabûnê de

Belavbûna demsalî ya baranê li parêzgeha Guizhou nehevseng e, bi barîna zêde di bihar û havînê de, lê şitlên kezebê di payîz û zivistanê de ji stresê hişkesalî dibin, ku bi giranî bandorê li hilberînê dike. Xerdel çandinek rûnek taybetî ye ku bi piranî li parêzgeha Guizhou tê çandin. Xwedî tolerasyona hişk a hişk e û dikare li deverên çiyayî were çandin. Ew çavkaniyek dewlemend a genên berxwedêr ên hişkesalî ye. Vedîtina genên berxwedêr ên hişkesalî ji bo başkirina cûreyên xerdelê xwedî girîngiyek krîtîk e. û nûbûn di çavkaniyên germplazmê de. Malbata GRF di mezinbûn û pêşkeftina nebatan û bersiva stresa hişkbûnê de rolek girîng dilîze. Heya nuha, genên GRF li Arabidopsis 2, birinc (Oryza sativa) 12, tov 13, pembû (Gossypium hirsutum) 14, genim (Triticum) hatine dîtin. aestivum) 15, mirwar (Setaria italica)16 û Brassica17, lê raporên genên GRF yên di xerdelê de hatine tespît kirin tune. Di vê lêkolînê de, genên malbata GRF yên xerdelê di asta genom-berfireh de hatine nas kirin û taybetmendiyên wan ên fizîkî û kîmyewî, têkiliyên evolusyonê, homolojî, motîfên parastî, avahiya genê, dubarekirina genan, cis-hêman û qonaxa tovê (qonaxa çar-pel) hatine analîz kirin. Nimûneyên vegotinê yên di bin stresa ziwabûnê de bi berfirehî hatin analîz kirin da ku bingehek zanistî ji bo lêkolînên din ên li ser fonksiyona potansiyela genên BjGRF di bersiva hişkiyê de peyda bike û genên berendam ji bo çandina xerdelê toleransê hişkesalî peyda bike.
Sî û çar genên BjGRF di genoma Brassica juncea de bi karanîna du lêgerînên HMMER ve hatin nas kirin, ku hemî jî domên QLQ û WRC hene. Rêzên CDS yên genên BjGRF yên naskirî di Tabloya Pêvek S1 de têne pêşkêş kirin. BjGRF01–BjGRF34 li gorî cîhê wan li ser kromozomê tê binavkirin. Taybetmendiyên fizîkî-kîmyayî yên vê malbatê destnîşan dikin ku dirêjahiya asîda amînî pir guherbar e, ji 261 aa (BjGRF19) heya 905 aa (BjGRF28) diguhere. Xala isoelektrîkî ya BjGRF ji 6.19 (BjGRF02) heya 9.35 (BjGRF03) bi navînî 8.33 diguhere, û 88.24% ji BjGRF proteînek bingehîn e. Rêjeya giraniya molekulê ya pêşbînîkirî ya BjGRF ji 29,82 kDa (BjGRF19) heya 102,90 kDa (BjGRF28) ye; Endeksa bêîstîqrarê ya proteînên BjGRF ji 51.13 (BjGRF08) heya 78.24 (BjGRF19) diguhere, hemî ji 40 mezintir in, ev destnîşan dike ku endeksa asîda rûn ji 43.65 (BjGRF01) heya 78.78 (BjGRFY17-ya navîn) (BjGRFY22-ya navîn) diguhere. (BjGRF31) heta -0.45 (BjGRF22), hemî proteînên BjGRF yên hîdrofîl xwedî nirxên GRAVY yên neyînî ne, ku dibe ku ji ber nebûna hîdrofobîkiyê ya ku ji bermayiyan ve hatî çêkirin be. Pêşbîniya lokalîzasyona binehucreyî destnîşan kir ku 31 proteînên kodkirî yên BjGRF dikarin di navokê de cih bigirin, BjGRF04 dikare di peroksîzoman de cih bigire, BjGRF25 dikare di nav sîtoplazmayê de cih bigire, û BjGRF28 dikare di kloroplastan de cih bigire (Tabela 1), nîşan dide ku nucleusek herêmî ya birêkûpêk û birêkûpêk nîşan dide. rola wekî faktora transkripsiyonê.
Analîza fîlogenetîkî ya malbatên GRF di cûreyên cûda de dikare ji bo lêkolîna fonksiyonên genê bibe alîkar. Ji ber vê yekê, rêzikên asîdên amînî yên tev-dirêj ên 35 tovên kezebê, 16 zirav, 12 birinc, 10 mîlî û 9 GRF-ên Arabidopsis hatin dakêşandin û darek fîlogenetîkî li ser bingeha 34 genên BjGRF yên naskirî hate çêkirin (Hêjî. 1). Di sê binemalbatan de jimareyên cuda yên endam hene; 116 GRF TF li sê binemalbatên cihêreng (komên A~C) têne dabeş kirin, bi rêzê ve 59 (50,86%), 34 (29,31%) û 23 (19,83)% ji GRF-yan hene. Di nav wan de, 34 endamên malbata BjGRF li 3 binemalbatan belav bûne: 13 endam di koma A (38,24%), 12 endam di koma B (35,29%) û 9 endam di koma C de (26,47%). Di pêvajoya polyploidîzasyona xerdelê de, hejmara genên BjGRFs di binmalbatên cihêreng de cûda ye, û dibe ku zêdebûn û windabûna genê çêbibe. Hêjayî gotinê ye ku di koma C de dabeşkirina GRF-yên birinc û mêl tune, di koma B de 2 GRF-yên birinc û 1 GRF-yên birinc hene, û piraniya GRF-yên birinc û mêl di yek şaxekê de têne kom kirin, ev diyar dike ku BjGRF ji nêz ve bi dîkotan re têkildar in. Di nav wan de, lêkolînên herî kûr ên li ser fonksiyona GRF li Arabidopsis thaliana bingehek ji bo lêkolînên fonksiyonel ên BjGRF peyda dikin.
Dara fîlojenetîkî ya xerdelê di nav de Brassica napus, Brassica napus, birinc, mêş û endamên malbata Arabidopsis thaliana GRF.
Analîza genên dubarekirî di malbata GRF ya xerdelê de. Xeta gewr di paşperdeyê de bloka hevdemkirî ya di genoma xerdelê de, xeta sor cotek dubareyên dabeşkirî yên gena BjGRF temsîl dike;
Di qonaxa pelê ya çaremîn de îfadeya genê BjGRF di bin stresa hişkbûnê de. Daneyên qRT-PCR di Tabloya Pêvek S5 de têne xuyang kirin. Cûdahiyên girîng di daneyan de bi tîpên piçûk têne destnîşan kirin.
Her ku guherîna avhewaya gerdûnî berdewam dike, lêkolîna ka çandinî çawa bi stresa ziwabûnê re rû bi rû dimînin û başkirina mekanîzmayên tolerasyona wan bûye mijarek lêkolînê ya germ18. Piştî ziwabûnê, dê strukturên morfolojîk, vegotina genan û pêvajoyên metabolîk ên nebatan biguhere, ku dibe sedema rawestandina fotosentezê û têkçûna metabolê, bandorê li berberî û kalîteya nebatan bike19,20,21. Gava ku nebat îşaretên hişkbûnê hîs dikin, ew qasidên duyemîn ên wekî Ca2+ û fosfatîdîlînozîtol hildiberînin, giraniya îyona kalsiyûmê ya hundurîn zêde dikin û tora rêgezê ya rêça fosforîlasyona proteînê çalak dikin22,23. Proteîna armancê ya paşîn rasterast di berevaniya hucreyê de têkildar e an jî bi navgîniya TF-ê vegotina genên stresê yên têkildar bi rê ve dibe, tolerasyona nebatê ji stresê re zêde dike24,25. Ji ber vê yekê, TF di bersivdana stresa hişkbûnê de rolek girîng dileyzin. Li gorî rêzik û taybetmendiyên girêdana ADN-ê yên TF-yên ku bersivê didin stresa ziwabûnê, TF dikarin li malbatên cihêreng werin dabeş kirin, wek GRF, ERF, MYB, WRKY û malbatên din26.
Malbata genê GRF celebek TF-taybetî ya nebatê ye ku di warên cihêreng ên wekî mezinbûn, pêşkeftin, veguheztina sînyala û bersivên parastina nebatê de rolek girîng dilîze27. Ji ber ku yekem gena GRF di O. sativa28 de hate nas kirin, hêj bêtir genên GRF di gelek celeban de hatine nas kirin û destnîşan kirin ku bandorê li mezinbûna nebatan, pêşkeftin û bersiva stresê dike8, 29, 30,31,32. Bi weşandina rêzika genomê ya Brassica juncea, naskirina malbata genê BjGRF mimkun bû33. Di vê lêkolînê de, 34 genên BjGRF di tevahiya genoma xerdelê de hatin nasîn û li gorî pozîsyona wan a kromozomî BjGRF01-BjGRF34 hatin binavkirin. Hemî wan domên QLQ û WRC pir têne parastin hene. Analîza taybetmendiyên fîzîk-kîmyayî destnîşan kir ku cûdahiyên di hejmarên asîdên amînoyî û giraniya molekulên proteînên BjGRF (ji bilî BjGRF28) ne girîng in, ev destnîşan dike ku dibe ku endamên malbata BjGRF xwedî fonksiyonên wekhev bin. Analîza strukturên genê destnîşan kir ku 64.7% ji genên BjGRF 4 ekson dihewîne, ev destnîşan dike ku strukturên genê BjGRF di pêşkeftinê de bi rêkûpêk parastî ye, lê di genên BjGRF10, BjGRF16, BjGRP28 û BjGRF29 de hejmara exonan mezintir e. Lêkolînan destnîşan kir ku zêdekirin an jêbirina ekson an intronan dikare bibe sedema cûdahiyên di struktur û fonksiyona genê de, bi vî rengî genên nû çêbike34,35,36. Ji ber vê yekê, em texmîn dikin ku întrona BjGRF di dema pêşveçûnê de winda bûye, ku dibe sedema guhertinên di fonksiyona genê de. Li gorî lêkolînên heyî, me her weha dît ku hejmara intronan bi vegotina genê ve girêdayî ye. Dema ku hejmara întronên di genekê de mezin be, gen dikare zû bersivê bide faktorên cihêreng ên nebaş.
Dubarekirina genan faktoreke sereke ye di pêşveçûna genomî û genetîkî de37. Lêkolînên têkildar destnîşan kirin ku dubarekirina genan ne tenê jimara genên GRF zêde dike, lê di heman demê de wekî navgînek hilberîna genên nû jî kar dike da ku alîkariya nebatan bike ku bi şert û mercên hawîrdorê yên nebaş re biguncînin38. Di vê lêkolînê de bi tevayî 48 cotên genê yên dubare hatin dîtin, ku hemî jî dubareyên perçeyî bûn, ku destnîşan dike ku dubarekirina perçeyî mekanîzmaya sereke ye ji bo zêdekirina hejmara genan di vê malbatê de. Di wêjeyê de hate ragihandin ku dûbarekirina parçeyî dikare bi bandor zêdekirina endamên malbata genê GRF di Arabidopsis û strawberry de pêşve bibe, û di ti celeban de dubendiya hevdu ya vê malbata genê nehatiye dîtin27,39. Encamên vê lêkolînê bi lêkolînên heyî yên li ser malbatên Arabidopsis thaliana û strawberry re hevaheng in, û destnîşan dikin ku malbata GRF dikare bi dubarekirina perçeyî di nebatên cihêreng de hejmara genan zêde bike û genên nû çêbike.
Di vê lêkolînê de, bi tevahî 34 genên BjGRF di xerdelê de, ku di nav 3 binemalbatan de hatine dabeş kirin, hatine tespît kirin. Van genan motîfên parastî û strukturên genê yên wekhev nîşan dan. Analîza hevrêziyê di xerdelê de 48 cot dubarekirina beşan eşkere kir. Herêma pêşvebirê BjGRF hêmanên cis-çalakker ên ku bi bersiva ronahiyê, bersiva hormonal, bersiva stresa jîngehê, û mezinbûn û pêşkeftinê ve girêdayî ne, vedihewîne. Vebijandina 34 genên BjGRF di qonaxa şitlê xerdelê de (kok, stûn, pel), û şêwaza îfadeya 10 genên BjGRF di bin şert û mercên ziwabûnê de hate tespît kirin. Hat dîtin ku şêwazên vegotinê yên genên BjGRF di bin stresa ziwabûnê de mîna hev in û dibe ku mîna hev bin. tevlêbûna hişkesaliyê Rêzkirina zorê. Genên BjGRF03 û BjGRF32 dibe ku di stresa ziwabûnê de rolên birêkûpêk ên erênî bilîzin, dema ku BjGRF06 û BjGRF23 wekî genên armancê miR396 di stresa ziwabûnê de rol dilîzin. Bi tevayî, lêkolîna me ji bo vedîtina pêşerojê ya fonksiyona genê BjGRF di nebatên Brassicaceae de bingehek biyolojîkî peyda dike.
Tovên xerdelê yên ku di vê ceribandinê de hatine bikar anîn ji hêla Enstîtuya Lêkolînê ya Tovê Rûnê Guizhou, Akademiya Zanistên Çandiniyê ya Guizhou ve hatine peyda kirin. Tevahiya tovan hildibijêrin û di axê de biçînin (substrat: ax = 3:1), û piştî qonaxa çar pelan reh, stûn û pelan berhev bikin. Nebat bi %20 PEG 6000 hatin derman kirin da ku hişkiyê bişibîne, û pel piştî 0, 3, 6, 12 û 24 saetan hatin berhev kirin. Hemî nimûneyên nebatê tavilê di nîtrojena şil de hatin cemidandin û dûv re ji bo ceribandina paşîn di cemidanek -80 °C de hatin hilanîn.
Hemî daneyên ku di vê lêkolînê de hatine bidestxistin an analîz kirin di gotara weşandin û pelên agahdariya pêvek de cih digirin.


Dema şandinê: Jan-22-2025