Belavbûna demsalî ya barînê li parêzgeha Guizhou ne yekreng e, di bihar û havînê de baran zêdetir dibare, lê nebatên tovê gulberojê di payîz û zivistanê de ji stresa hişkesaliyê re hesas in, ku bandorek cidî li ser berhemê dike. Xerdel çandiniyek rûnê taybetî ye ku bi giranî li parêzgeha Guizhou tê çandin. Ew xwedan toleransek xurt a hişkesaliyê ye û dikare li deverên çiyayî were çandin. Ew çavkaniyek dewlemend a genên berxwedêr ên hişkesaliyê ye. Vedîtina genên berxwedêr ên hişkesaliyê ji bo başkirina cûrbecûrên xerdelê û nûjeniyê di çavkaniyên germplazmayê de girîngiyek krîtîk heye. Malbata GRF rolek krîtîk di mezinbûn û pêşkeftina nebatan û bersiva stresa hişkesaliyê de dilîze. Niha, genên GRF di Arabidopsis 2, birinc (Oryza sativa) 12, tovê gulberojê 13, pembû (Gossypium hirsutum) 14, genim (Triticum) 15, genimê mirwarî (Setaria italica) 16 û Brassica 17 de hatine dîtin, lê ti raporên genên GRF di xerdelê de nehatine dîtin. Di vê lêkolînê de, genên malbata GRF ên xerdelê di asta tevahiya genomê de hatin destnîşankirin û taybetmendiyên wan ên fîzîkî û kîmyewî, têkiliyên pêşketinî, homologî, motîfên parastî, avahiya genê, dubarebûna genê, hêmanên cis û qonaxa şitlê (qonaxa çar pelan) hatin analîzkirin. Şêweyên îfadeyê di bin stresa hişkesaliyê de bi berfirehî hatin analîzkirin da ku bingehek zanistî ji bo lêkolînên din ên li ser fonksiyona potansiyel a genên BjGRF di bersiva hişkesaliyê de peyda bikin û genên namzed ji bo çandina xerdelê ya berxwedêr a hişkesaliyê peyda bikin.
Sî û çar genên BjGRF di genoma Brassica juncea de bi karanîna du lêgerînên HMMER hatin destnîşankirin, ku hemî jî domainên QLQ û WRC dihewînin. Rêzbendên CDS yên genên BjGRF yên hatine destnîşankirin di Tabloya Pêvek S1 de têne pêşkêş kirin. Navên BjGRF01–BjGRF34 li gorî cihê wan li ser kromozomê têne dayîn. Taybetmendiyên fîzîkokîmyayî yên vê malbatê nîşan didin ku dirêjahiya asîda amînî pir guhêrbar e, ji 261 aa (BjGRF19) heya 905 aa (BjGRF28) diguhere. Xala îzoelektrîkî ya BjGRF ji 6.19 (BjGRF02) heya 9.35 (BjGRF03) bi navînî 8.33 diguhere, û %88.24 ê BjGRF proteînek bingehîn e. Rêzeya giraniya molekulî ya pêşbînîkirî ya BjGRF ji 29.82 kDa (BjGRF19) heya 102.90 kDa (BjGRF28) ye; Îndeksa bêîstîqrariya proteînên BjGRF ji 51.13 (BjGRF08) heta 78.24 (BjGRF19) diguhere, hemû ji 40 mezintir in, ev nîşan dide ku îndeksa asîda rûn ji 43.65 (BjGRF01) heta 78.78 (BjGRF22) diguhere, hîdrofîlîtebûna navînî (GRAVY) ji -1.07 (BjGRF31) heta -0.45 (BjGRF22) diguhere, hemû proteînên hîdrofîlîk ên BjGRF nirxên GRAVY yên neyînî hene, ku dibe ku ji ber nebûna hîdrofobîtîyê be ku ji ber bermayiyan çêdibe. Pêşbîniya cihgirtina jêrhucreyî nîşan da ku 31 proteînên kodkirî yên BjGRF dikarin di navikê de werin bicîkirin, BjGRF04 dikare di peroksîzoman de were bicîkirin, BjGRF25 dikare di sîtoplazmayê de were bicîkirin, û BjGRF28 dikare di kloroplastan de were bicîkirin (Tabloya 1), ev yek nîşan dide ku BjGRF dikarin di navikê de werin bicîkirin û wekî faktorek transkrîpsiyonê roleke girîng a rêkûpêk bilîzin.
Analîza fîlojenetîk a malbatên GRF di cureyên cuda de dikare bibe alîkar ji bo lêkolîna fonksiyonên genan. Ji ber vê yekê, rêzên asîdên amînî yên tevahî yên 35 GRF-yên tovê gulberojê, 16 şêlmê, 12 birinc, 10 genim û 9 Arabidopsis hatin dakêşandin û dareke fîlojenetîk li ser bingeha 34 genên BjGRF-ê yên hatine destnîşankirin hate çêkirin (Wêne 1). Sê binmalbat hejmarên cûda yên endaman dihewînin; 116 TF-yên GRF li sê binmalbatên cûda (komên A~C) têne dabeş kirin, ku bi rêzê ve 59 (50.86%), 34 (29.31%) û 23 (19.83)% ji GRF-an dihewînin. Di nav wan de, 34 endamên malbata BjGRF li ser 3 binmalbatan belav bûne: 13 endam di koma A (38.24%), 12 endam di koma B (35.29%) û 9 endam di koma C (26.47%) de. Di pêvajoya polîploîdasyona xerdelê de, hejmara genên BjGRF di binmalbatên cuda de cûda ye, û dibe ku zêdebûn û windabûna genan çêbûbe. Hêjayî gotinê ye ku di koma C de belavbûna GRF-yên birinc û genê tune ye, lê di koma B de 2 GRF-yên birinc û 1 GRF-ya genê hene, û piraniya GRF-yên birinc û genê di yek şaxê de kom dibin, ku nîşan dide ku BjGRF bi dîkotan re têkildar in. Di nav wan de, lêkolînên herî kûr ên li ser fonksiyona GRF-ê di Arabidopsis thaliana de bingehek ji bo lêkolînên fonksiyonel ên BjGRF-an peyda dikin.
Dara fîlojenetîk a xerdelê ku Brassica napus, Brassica napus, birinc, genim û endamên malbata Arabidopsis thaliana GRF dihewîne.
Analîza genên dubarekirî di malbata GRF ya xerdelê de. Xeta gewr a li paşperdeyê blokek senkronîzekirî di genoma xerdelê de temsîl dike, xeta sor cotek dubarekirinên perçekirî yên gena BjGRF temsîl dike;
Derbirîna gena BjGRF di bin stresa hişkesaliyê de di qonaxa pelê çaremîn de. Daneyên qRT-PCR di Tabloya Pêvek S5 de têne nîşandan. Cûdahiyên girîng di daneyan de bi tîpên piçûk têne destnîşan kirin.
Ji ber ku avhewaya gerdûnî berdewam diguhere, lêkolîna ka çawa çandinî bi stresa hişkesaliyê re mijûl dibin û mekanîzmayên toleransa wan baştir dikin bûye mijarek lêkolînê ya germ18. Piştî hişkesaliyê, avahiya morfolojîk, îfadeya genan û pêvajoyên metabolîk ên nebatan dê biguherin, ku dibe ku bibe sedema rawestandina fotosentezê û têkçûna metabolîk, ku bandorê li berhem û kalîteya çandiniyan bike19,20,21. Dema ku nebat sînyalên hişkesaliyê hîs dikin, ew peyamberên duyemîn ên wekî Ca2+ û fosfatîdîlînosîtol çêdikin, rêjeya îyonên kalsiyûmê yên navxaneyî zêde dikin û tora rêkûpêk a rêça fosforîlasyona proteînê çalak dikin22,23. Proteîna hedefa dawîn rasterast di parastina hucreyî de beşdar e an jî îfadeya genên stresê yên têkildar bi rêya TF-yan rêk dixe, toleransa nebatan a ji bo stresê zêde dike24,25. Bi vî rengî, TF rolek girîng di bersiva stresa hişkesaliyê de dilîzin. Li gorî rêzik û taybetmendiyên girêdana DNA-yê yên TF-yên bersivdayî stresa hişkesaliyê, TF dikarin li malbatên cûda werin dabeş kirin, wekî GRF, ERF, MYB, WRKY û malbatên din26.
Malbata genên GRF cureyek TF-ya taybetî ya nebatan e ku di gelek aliyan de wekî mezinbûn, pêşketin, veguhestina sînyalê û bersivên parastina nebatan rolên girîng dilîze27. Ji dema ku gena GRF ya yekem di O. sativa de hate nas kirin28, bêtir û bêtir genên GRF di gelek cureyan de hatine nas kirin û hatiye nîşandan ku bandorê li mezinbûn, pêşketin û bersiva stresê ya nebatan dikin8, 29, 30,31,32. Bi weşandina rêza genoma Brassica juncea, naskirina malbata gena BjGRF gengaz bû33. Di vê lêkolînê de, 34 genên BjGRF di tevahiya genoma xerdelê de hatin nas kirin û li gorî pozîsyona wan a kromozomal bi navê BjGRF01-BjGRF34 hatin binav kirin. Hemî wan domainên QLQ û WRC yên pir parastî dihewînin. Analîza taybetmendiyên fîzîkokîmyayî nîşan da ku cûdahiyên di hejmarên asîdên amînî û giraniya molekulî ya proteînên BjGRF (ji bilî BjGRF28) de ne girîng bûn, ku nîşan dide ku endamên malbata BjGRF dibe ku fonksiyonên wekhev hebin. Analîza avahiya genan nîşan da ku %64.7ê genên BjGRF 4 ekson dihewînin, ev yek nîşan dide ku avahiya gena BjGRF di pêşveçûnê de nisbeten parastî ye, lê hejmara eksonan di genên BjGRF10, BjGRF16, BjGRP28 û BjGRF29 de mezintir e. Lêkolînan nîşan dane ku zêdekirin an jêbirina ekson an întronan dikare bibe sedema cûdahiyên di avakirin û fonksiyona genan 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 ku bibe sedema guhertinên di fonksiyona genan de. Li gorî lêkolînên heyî, me her weha dît ku hejmara întronan bi îfadeya genan ve girêdayî ye. Dema ku hejmara întronan di genekê de mezin be, gen dikare bi lez bersivê bide faktorên nebaş ên cûrbecûr.
Dubarekirina genan faktorek sereke ye di pêşveçûna genomîk û genetîkî de37. Lêkolînên têkildar nîşan dane ku dubarekirina genan ne tenê hejmara genên GRF zêde dike, lê di heman demê de wekî rêyek ji bo çêkirina genên nû jî xizmet dike da ku alîkariya nebatan bike ku bi şert û mercên hawîrdorê yên neyînî yên cûrbecûr re adapte bibin38. Di vê lêkolînê de bi tevahî 48 cotên genên dubare hatin dîtin, ku hemî dubarekirinên segmentî bûn, ku nîşan dide ku dubarekirinên segmentî mekanîzmaya sereke ya zêdekirina hejmara genan di vê malbatê de ne. Di wêjeyê de hatiye ragihandin ku dubarekirina segmentî dikare bi bandor zêdekirina endamên malbata gena GRF di Arabidopsis û strawberry de pêşve bibe, û di tu cureyan de dubarekirinek tandem a vê malbata genan nehat dîtin27,39. Encamên vê lêkolînê bi lêkolînên heyî yên li ser malbatên Arabidopsis thaliana û strawberry re lihevhatî ne, ku pêşniyar dikin ku malbata GRF dikare hejmara genan zêde bike û genên nû bi rêya dubarekirina segmentî di nebatan de çêbike.
Di vê lêkolînê de, bi tevahî 34 genên BjGRF di xerdelê de hatin destnîşankirin, ku ew jî di 3 binmalbatan de hatin dabeş kirin. Van genan motîf û avahiyên genan ên parastî yên wekhev nîşan dan. Analîza kolinearîteyê 48 cotên dubarekirina beşê di xerdelê de eşkere kir. Herêma pêşvebir a BjGRF hêmanên cis-çalak dihewîne ku bi bersiva ronahiyê, bersiva hormonal, bersiva stresa hawîrdorê, û mezinbûn û pêşveçûnê ve girêdayî ne. Derbirîna 34 genên BjGRF di qonaxa şitlên xerdelê de (reh, qurm, pel) û qaliba derbirîna 10 genên BjGRF di bin şert û mercên hişkesaliyê de hate tespît kirin. Hat dîtin ku qalibên derbirîna genên BjGRF di bin stresa hişkesaliyê de dişibin hev û dibe ku dişibin hev. beşdarbûna di rêziknameya zorê ya hişkesaliyê de. Genên BjGRF03 û BjGRF32 dikarin di stresa hişkesaliyê de rolên rêkûpêk ên erênî bilîzin, di heman demê de BjGRF06 û BjGRF23 wekî genên hedef ên miR396 di stresa hişkesaliyê de rol dilîzin. Bi tevahî, lêkolîna me bingehek biyolojîkî ji bo kifşkirina pêşerojê ya fonksiyona gena BjGRF di nebatan Brassicaceae de peyda dike.
Tovên xerdelê yên ku di vê ceribandinê de hatine bikar anîn ji hêla Enstîtuya Lêkolînên Tovên Rûnê Guizhou, Akademiya Zanistên Çandiniyê ya Guizhou ve hatine peyda kirin. Tevahiya tovan hilbijêrin û di axê de biçînin (substrat: ax = 3:1), û reh, qurm û pel piştî qonaxa çar pelan berhev bikin. Nebat bi 20% PEG 6000 hatin dermankirin da ku ziwabûnê simul bikin, û pel piştî 0, 3, 6, 12 û 24 demjimêran hatin berhev kirin. Hemî nimûneyên nebatan tavilê di nîtrojena şil de hatin cemidandin û dûv re ji bo ceribandina din di sarincokê -80°C de hatin hilanîn.
Hemû daneyên ku di vê lêkolînê de hatine bidestxistin an analîzkirin, di gotara weşandî û pelên agahdariyê yên pêvek de cih digirin.
Dema weşandinê: 22ê rêbendana 2025an