D'saisonal Verdeelung vum Nidderschlag an der Guizhou Provënz ass ongläich, mat méi Nidderschlag am Fréijoer a Summer, awer d'Rapse Séisser si ufälleg fir Dréchentstress am Hierscht a Wanter, wat d'Ausbezuelung eescht beaflosst. Moschter ass eng speziell Uelegerkultur déi haaptsächlech an der Guizhou Provënz ugebaut gëtt. Et huet eng staark Dréchent Toleranz a kann a Bierg Beräicher ugebaut ginn. Et ass eng räich Ressource vun dréchent-resistente Genen. D'Entdeckung vun dréchent-resistente Genen ass vu kritescher Wichtegkeet fir d'Verbesserung vun de Moschterzorten. an Innovatioun an Keimplasma Ressourcen. D'GRF Famill spillt eng kritesch Roll am Planzewachstum an Entwécklung an der Äntwert op Dréchentstress. Am Moment sinn GRF Genen an Arabidopsis 2, Reis (Oryza sativa) 12, Raps 13, Koteng (Gossypium hirsutum) 14, Weess (Triticum) fonnt. aestivum)15, Pärel Hirse (Setaria italica)16 a Brassica17, awer et gi keng Berichter iwwer GRF Genen, déi am Moschter fonnt goufen. An dëser Etude, goufen d'GRF Famill Genen vun Moschter um Genom-breet Niveau identifizéiert an hir kierperlech a chemesch Charakteristiken, evolutiv Relatiounen, Homologie, conserved Motiver, Genstruktur, Genduplikatioune, cis-Elementer an seedling Etapp (véier-Leaf Etapp) goufen analyséiert. D'Expressiounsmuster ënner Dréchentstress goufen ëmfaassend analyséiert fir eng wëssenschaftlech Basis fir weider Studien iwwer d'potenziell Funktioun vu BjGRF Genen an der Dréchentreaktioun ze bidden an d'Kandidatgenen fir d'Dréchentolerant Moschter z'entwéckelen.
Drësseg-véier BjGRF Genen goufen am Brassica juncea Genom identifizéiert mat zwee HMMER Recherchen, déi all d'QLQ an WRC Domainen enthalen. D'CDS Sequenze vun den identifizéierten BjGRF Genen ginn an Zousaz Table S1 presentéiert. BjGRF01–BjGRF34 gi benannt baséiert op hirer Plaz um Chromosom. Déi physikalesch-chemesch Eegeschafte vun dëser Famill weisen datt d'Aminosaierlängt héich variabel ass, rangéiert vun 261 aa (BjGRF19) bis 905 aa (BjGRF28). Den isoelektresche Punkt vu BjGRF rangéiert vu 6,19 (BjGRF02) bis 9,35 (BjGRF03) mat engem Duerchschnëtt vun 8,33, an 88,24% vum BjGRF ass e Basisprotein. Déi virausgesot Molekulargewiichtberäich vu BjGRF ass vun 29,82 kDa (BjGRF19) bis 102,90 kDa (BjGRF28); den Instabilitéitsindex vu BjGRF Proteinen rangéiert vun 51,13 (BjGRF08) bis 78,24 (BjGRF19), all si méi wéi 40, wat beweist datt de Fettsäureindex vun 43,65 (BjGRF01) bis 78,78 (BjGRF22) läit, vun der Moyenne Hydrophilicitéit (1) (BjGRF31) bis -0.45 (BjGRF22), all hydrophile BjGRF Proteinen hunn negativ GRAVY Wäerter, déi wéinst dem Mangel u Hydrophobizitéit duerch d'Reschter kënne sinn. Subcellular Lokalisatiounsprognose huet gewisen datt 31 BjGRF kodéiert Proteine am Kär lokaliséiert kënne ginn, BjGRF04 kéint a Peroxisomen lokaliséiert ginn, BjGRF25 konnt am Zytoplasma lokaliséiert ginn, a BjGRF28 kéint a Chloroplasten lokaliséiert ginn (Table 1), wat beweist datt BjGRFs als eng wichteg Roll an enger wichteger Roll spillen. Transkriptiounsfaktor.
Phylogenetesch Analyse vu GRF Famillen a verschiddenen Arten kann hëllefen Genfunktiounen ze studéieren. Dofir, goufen déi voll-Längt Aminosaier Haaptrei vun 35 Raps, 16 turnip, 12 Rais, 10 Hirse an 9 Arabidopsis GRFs erofgeluede an engem phylogenetic Bam baséiert op 34 identifizéiert BjGRF Genen gebaut (Figebam. 1). Déi dräi Ënnerfamilien enthalen verschidden Zuelen vu Memberen; 116 GRF TFs sinn an dräi verschidde subfamilies ënnerdeelt (Gruppen A ~ C), mat 59 (50,86%), 34 (29,31%) an 23 (19,83)% vun de GRFs, respektiv. Dorënner sinn 34 BjGRF Familljememberen iwwer 3 Ënnerfamilien verspreet: 13 Memberen an der Grupp A (38,24%), 12 Memberen an der Grupp B (35,29%) an 9 Memberen an der Grupp C (26,47%). Am Prozess vun der Moschterpolyploidiséierung ass d'Zuel vu BjGRFs Genen a verschiddenen Ënnerfamilien anescht, an d'Genamplifikatioun a Verloscht kënne geschitt sinn. Et ass derwäert ze notéieren datt et keng Verdeelung vu Reis an Hirse GRFs an der Grupp C ass, wärend et 2 Reis GRFs an 1 Hirse GRF an der Grupp B sinn, an déi meescht vun de Reis an Hirse GRFs sinn an enger Branche gruppéiert, wat beweist datt BjGRFs enk mat Dicots verbonne sinn. Ënnert hinnen, déi am-Déift Studien iwwer d'GRF Funktioun an Arabidopsis thaliana bidden eng Basis fir funktionell Studien vu BjGRFs.
Phylogenetesch Moschterbaum abegraff Brassica napus, Brassica napus, Reis, Hirse a Membere vun der Arabidopsis thaliana GRF Famill.
Analyse vu repetitive Genen an der Moschter GRF Famill. Déi gro Linn am Hannergrond stellt e synchroniséiert Block am Senfgenom duer, déi rout Linn stellt e Paar segmentéiert Wiederholungen vum BjGRF Gen duer;
BjGRF Genausdrock ënner Dréchentstress op der véierter Blatstadium. qRT-PCR Donnéeën sinn an Zousaz Table S5 gewisen. Bedeitend Differenzen an Daten ginn duerch kleng Buschtawen uginn.
Wéi d'global Klima weider ännert, ass d'Studie wéi d'Ernte mat Dréchentstress këmmeren an hir Toleranzmechanismen verbesseren e waarme Fuerschungsthema ginn18. No der Dréchent ännert sech d'morphologesch Struktur, d'Genexpressioun an de metabolesche Prozesser vu Planzen, wat zu der Stéierung vun der Photosynthese an der metabolescher Stéierung féieren kann, wat d'Ausbezuelung an d'Qualitéit vun de Kulturen beaflosst19,20,21. Wann Planzen d'Dréchent Signaler erkennen, produzéieren se zweet Messenger wéi Ca2+ a Phosphatidylinositol, erhéijen d'intrazellulär Kalziumionkonzentratioun an aktivéieren d'Reguléierungsnetz vum Proteinphosphorylatiounswee22,23. De finalen Zilprotein ass direkt an der cellulärer Verteidegung involvéiert oder reguléiert den Ausdrock vu verwandte Stressgenen duerch TFs, wat d'Planz Toleranz géint Stress verbessert24,25. Also, TFs spillen eng entscheedend Roll bei der Äntwert op Dréchentstress. No der Sequenz an DNA bindend Eegeschafte vun Dréchent Stress reaktiounsfäeger TFs, TFs kënnen a verschidde Famillen ënnerdeelt ginn, wéi GRF, ERF, MYB, WRKY an aner Famillen26.
D'GRF Genfamill ass eng Zort Planzspezifesch TF déi wichteg Rollen a verschiddenen Aspekter spillt wéi Wuesstum, Entwécklung, Signaltransduktioun a Planzeverteidegungsreaktiounen27. Zënter datt den éischte GRF Gen an O. sativa28 identifizéiert gouf, sinn ëmmer méi GRF Genen a villen Arten identifizéiert ginn a gewisen datt d'Pflanzenwachstum, d'Entwécklung an d'Stressreaktioun8, 29, 30,31,32 beaflossen. Mat der Verëffentlechung vun der Brassica juncea Genom Sequenz gouf d'Identifikatioun vun der BjGRF Genfamill méiglech33. An dëser Etude goufen 34 BjGRF Genen am ganze Moschtergenom identifizéiert an BjGRF01-BjGRF34 genannt baséiert op hirer chromosomaler Positioun. All vun hinnen enthalen héich konservéiert QLQ a WRC Domainen. Analyse vun der physicochemical Eegeschafte gewisen, datt d'Differenzen an der Aminosaier Zuelen an molekulare Gewiichter vun der BjGRF Proteinen (ausser BjGRF28) net bedeitend waren, beweist, datt d'BjGRF Familljememberen ähnlech Funktiounen hunn kann. Genstrukturanalyse huet gewisen datt 64,7% vun de BjGRF Genen 4 Exonen enthalen, wat beweist datt d'BjGRF Genstruktur relativ an der Evolutioun konservéiert ass, awer d'Zuel vun Exonen an de BjGRF10, BjGRF16, BjGRP28 a BjGRF29 Genen ass méi grouss. Studien hu gewisen datt d'Additioun oder d'Läschung vun Exonen oder Intronen zu Differenzen an der Genstruktur a Funktioun féieren kann, an doduerch nei Genen34,35,36 erstellen. Dofir spekuléiere mir datt den Intron vu BjGRF wärend der Evolutioun verluer ass, wat Verännerungen an der Genfunktioun verursaache kann. Konsequent mat existéierende Studien, hu mir och fonnt datt d'Zuel vun Intronen mat Genausdrock verbonne war. Wann d'Zuel vun Intronen an engem Gen grouss ass, kann de Gen séier op verschidde ongënschteg Faktoren reagéieren.
Genduplikatioun ass e wichtege Faktor bei der genomescher a genetescher Evolutioun37. Verbonnen Studien hu gewisen datt Genduplikatioun net nëmmen d'Zuel vun de GRF Genen erhéicht, awer och als Mëttel déngt fir nei Genen ze generéieren fir Planzen ze hëllefen sech un verschidden negativ Ëmweltbedéngungen unzepassen38. Insgesamt 48 Duplikat Genpaar goufen an dëser Etude fonnt, déi all segmental Duplikatioune waren, wat beweist datt segmental Duplikatioune de grousse Mechanismus sinn fir d'Zuel vun Genen an dëser Famill ze erhéijen. Et gouf an der Literatur gemellt datt segmental Duplikatioun effektiv d'Verstäerkung vu GRF Genfamilljememberen an Arabidopsis an Erdbeere fördere kann, a keng Tandem Duplikatioun vun dëser Genfamill gouf an enger vun den Arten fonnt27,39. D'Resultater vun dëser Etude si konsequent mat existéierende Studien iwwer Arabidopsis thaliana an Erdbeerefamilljen, suggeréiert datt d'GRF Famill d'Zuel vun Genen erhéijen kann an nei Genen duerch segmental Duplikatioun a verschiddene Planzen generéieren.
An dëser Etude, goufen am Ganzen 34 BjGRF Genen am Moschter identifizéiert, déi an 3 subfamilies ënnerdeelt goufen. Dës Genen hunn ähnlech konservéiert Motiver a Genstrukturen gewisen. D'Kolinearitéitsanalyse huet 48 Paire vu Segmentduplikatiounen am Moschter opgedeckt. D'BjGRF Promoteur Regioun enthält cis-handelen Elementer verbonne mat Liichtjoer Äntwert, hormonell Äntwert, Ëmwelt- Stress Äntwert, a Wuesstem an Entwécklung. Den Ausdrock vun 34 BjGRF Genen war um Moschter seedling Etapp (Wuerzelen, staamt, Blieder), an den Ausdrock Muster vun 10 BjGRF Genen ënner Dréchenten Konditiounen fonnt. Et gouf fonnt datt d'Ausdrockmuster vu BjGRF Genen ënner Dréchentstress ähnlech waren a vläicht ähnlech sinn. Engagement an Dréchent Forcing Reguléierung. BjGRF03 an BjGRF32 Genen kënne positiv reglementaresche Rollen an Dréchentstress spillen, während BjGRF06 an BjGRF23 Rollen an Dréchentstress als miR396 Zilgenen spillen. Insgesamt gëtt eis Etude eng biologesch Basis fir zukünfteg Entdeckung vun der BjGRF Genfunktioun an Brassicaceae Planzen.
D'Moustard Somen, déi an dësem Experiment benotzt goufen, goufen vum Guizhou Oil Seed Research Institute, Guizhou Academy of Agricultural Sciences geliwwert. Wielt déi ganz Somen a planzen se am Buedem (Substrat: Buedem = 3: 1), a sammelen d'Wurzelen, Stämm a Blieder no der Véier-Blattstadium. D'Planzen goufen mat 20% PEG 6000 behandelt fir d'Dréchent ze simuléieren, an d'Blieder goufen no 0, 3, 6, 12 an 24 Stonnen gesammelt. All Planz Echantillon goufen direkt a flëssege Stickstoff gefruer an dann an engem -80 ° C Frigo fir den nächsten Test gespäichert.
All Daten, déi während dëser Etude kritt oder analyséiert goufen, sinn am publizéierten Artikel an zousätzlech Informatiounsdateien abegraff.
Post Zäit: Jan-22-2025