Гуйчжоу өлкәсендә явым-төшемнең сезонлы бүленеше тигез түгел, яз һәм җәйдә явым-төшем күбрәк, ләкин рапс үсентеләре көз һәм кыш корылык стрессына бирелергә мөмкин, бу уңышка җитди йогынты ясый. Горчица - Гуйчжоу өлкәсендә үстерелгән махсус майлы культуралар. Аның корылыкка чыдамлыгы бар, таулы җирләрдә үстереп була. Бу корылыкка чыдам геннарның бай ресурсы. Горчица сортларын яхшырту өчен корылыкка чыдам геннар табу бик мөһим. һәм гермплаз ресурсларында яңалык. ГРФ гаиләсе үсемлекләр үсешендә һәм үсешендә һәм корылык стрессына каршы торуда мөһим роль уйный. Хәзерге вакытта GRF геннары Arabidopsis 2, дөге (Oryza sativa) 12, рапс 13, мамык (Gossypium hirsutum) 14, бодай (Тритикум) табылды. aestivum) 15, энҗе тары (Setaria italica) 16 һәм Brassica17, ләкин горчицада ачыкланган GRF геннары турында хәбәрләр юк. Бу тикшеренүдә горчицаның GRF гаилә геннары геном дәрәҗәсендә ачыкланды һәм аларның физик һәм химик үзенчәлекләре, эволюцион мөнәсәбәтләр, гомология, сакланган мотивлар, ген структурасы, ген кабатланулары, цис-элементлар һәм орлык этаплары (дүрт яфраклы этап) анализланды. Корылык стрессы астында белдерү үрнәкләре BjGRF геннарының корылыкка каршы функциясен өйрәнү һәм корылыкка чыдам горчица үрчетү өчен кандидат геннары белән тәэмин итү өчен фәнни нигез бирү өчен тулы анализ ясалды.
Brassica juncea геномында утыз дүрт BjGRF ген ачыкланган, ике HMMER эзләү ярдәмендә QLQ һәм WRC доменнары бар. Ачыкланган BjGRF геннарының CDS эзлеклелеге S1 өстәмә таблицада китерелгән. BjGRF01 - BjGRF34 хромосомада урнашкан урыннарына карап атала. Бу гаиләнең физик-химик үзлекләре аминокислота озынлыгының бик үзгәрүен күрсәтә, 261 aa (BjGRF19) - 905 aa (BjGRF28). BjGRF изоэлектрик ноктасы уртача 8.33 белән 6.19 (BjGRF02) - 9.35 (BjGRF03) арасында, һәм BjGRFның 88,24% - төп протеин. BjGRF фаразланган молекуляр авырлык диапазоны 29,82 kDa (BjGRF19) - 102,90 kDa (BjGRF28); BjGRF аксымнарының тотрыксызлык индексы 51,13 (BjGRF08) - 78,24 (BjGRF19) арасында, барысы да 40тан артыграк, бу май кислотасы индексы 43,65 (BjGRF01) - 78,78 (BjGRF22), уртача гидрофилик (GRAV0.0) диапазонында. (BjGRF22), барлык гидрофилик BjGRF аксымнары тискәре GRAVY кыйммәтләренә ия, бу калдыклар аркасында килеп чыккан гидрофобиканың булмавыннан булырга мөмкин. Субкуляр локализация фаразы күрсәткәнчә, 31 BjGRF кодланган аксымнар ядрода локализацияләнергә мөмкин, BjGRF04 пероксисомаларда локализацияләнергә мөмкин, BjGRF25 цитоплазмада локализацияләнергә мөмкин, һәм BjGRF28 хлоропластларда локализацияләнергә мөмкин (1 таблица), бу BjGRFларның регулятор ролен уйный.
Төрле төрдәге ГРФ гаиләләренә филогенетик анализ ген функцияләрен өйрәнергә булыша ала. Шуңа күрә, 35 рапс, 16 шалгап, 12 дөге, 10 тары һәм 9 Арабидопс ГРФның тулы озынлыктагы аминокислота эзлеклелеге йөкләнде һәм 34 ачыкланган BjGRF гены нигезендә филогенетик агач төзелде (1 нче рәсем). Өч гаиләдә төрле санлы әгъзалар бар; 116 ГРФ ТФ өч төрле гаиләгә бүленә (А ~ С төркемнәре), аларда 59 (50,86%), 34 (29.31%) һәм 23 (19,83)% ГРФ бар. Алар арасында 34 BjGRF гаилә әгъзасы 3 гаиләдә таралдылар: А төркемендә 13 әгъза (38,24%), В төркемендә 12 әгъза (35,29%) һәм С төркемендә 9 әгъза (26,47%). Горчица полиплоидизация процессында, төрле гаиләләрдә BjGRFs геннар саны төрле, һәм ген көчәйтү һәм югалту булырга мөмкин. Әйтергә кирәк, С группасында дөге һәм тары ГРФлары таратылмый, В төркемендә 2 дөге ГРФ һәм 1 тары ГРФ бар, һәм дөге һәм тары ГРФларының күбесе бер тармакта төркемләнгән, бу BjGRFларның нокталар белән тыгыз бәйләнештә булуын күрсәтә. Алар арасында, Arabidopsis talianaдагы GRF функциясе буенча иң тирән тикшеренүләр BjGRFларны функциональ өйрәнү өчен нигез бирә.
Горчица филогенетик агачы, шул исәптән Brassica napus, Brassica napus, дөге, тары һәм Arabidopsis taliana GRF гаиләсе әгъзалары.
Горчица GRF гаиләсендә кабатланган геннарга анализ. Фондагы соры сызык горчица геномындагы синхрон блокны, кызыл сызык BjGRF генның парлы сегментланган кабатлауларын күрсәтә;
Дүртенче яфрак этапында корылык стрессы астында BjGRF ген экспрессиясе. qRT-PCR мәгълүматлары S5 өстәмә таблицада күрсәтелгән. Мәгълүматларның зур аермалары кечкенә хәрефләр белән күрсәтелә.
Глобаль климат үзгәрүен дәвам иткәндә, культураларның корылык стрессына ничек каршы торуын һәм аларның толерантлык механизмнарын камилләштерү кайнар тикшеренү темасына әверелде18. Корылыктан соң морфологик төзелеш, геннарның чагылышы һәм үсемлекләрнең метаболик процесслары үзгәрәчәк, бу фотосинтезның тукталышына һәм метаболик бозылуга китерергә мөмкин, бу уңышның сыйфаты һәм сыйфаты 19,20,21. Plantsсемлекләр корылык сигналларын сизгәндә, алар Ca2 + һәм фосфатидилинозит кебек икенче хәбәрчеләр ясыйлар, күзәнәкләр эчендәге кальций ион концентрациясен арттыралар һәм протеин фосфориляция юлының көйләү челтәрен активлаштыралар22,23. Соңгы максатлы протеин кәрәзле оборона белән турыдан-туры катнаша яки стресс геннарының TFлар аша чагылышын көйли, үсемлекләргә стресска чыдамлылыгын арттыра24,25. Шулай итеп, корылык стрессына каршы торуда ТФ мөһим роль уйный. Корылык стрессына җаваплы ТФларның эзлеклелеге һәм ДНК бәйләүче үзлекләре буенча, TFларны төрле гаиләләргә бүлеп була, мәсәлән, GRF, ERF, MYB, WRKY һәм башка гаиләләр26.
GRF геннар гаиләсе - үсемлеккә хас TF төре, ул үсеш, үсеш, сигнал трансдуктивлыгы һәм үсемлек оборонасы кебек төрле аспектларда мөһим роль уйный27. Беренче GRF гены O. sativa28'да ачыкланганнан бирле, күп төрләрдә күбрәк GRF геннары ачыкланган һәм үсемлек үсешенә, үсешенә һәм стресс реакциясенә йогынты ясавы күрсәтелгән8, 29, 30,31,32. Brassica juncea геном эзлеклелеген бастыру белән, BjGRF ген гаиләсен ачыклау мөмкин булды33. Бу тикшеренүдә 34 горчица геномында 34 BjGRF ген ачыкланган һәм аларның хромосомаль позициясенә нигезләнеп BjGRF01 - BjGRF34 дип аталган. Аларның барысында да бик сакланган QLQ һәм WRC доменнары бар. Физикохимик үзлекләрне анализлау шуны күрсәтте: BjGRF белокларының аминокислота саннарындагы һәм молекуляр авырлыктагы аермалар (BjGRF28дан кала) мөһим түгел, бу BjGRF гаилә әгъзаларының охшаш функцияләргә ия булуын күрсәтә. Ген структурасы анализы күрсәткәнчә, BjGRF геннарның 64,7% ы 4 экзонны үз эченә алган, бу BjGRF ген структурасының эволюциядә чагыштырмача сакланганын күрсәтә, ләкин BjGRF10, BjGRF16, BjGRP28 һәм BjGRF29 геннардагы экзоннар саны зуррак. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, эксоннарны яки интроннарны өстәү яки бетерү ген структурасында һәм функциясендә аермаларга китерергә мөмкин, шуның белән яңа геннар барлыкка килә34,35,36. Шуңа күрә, без BjGRF интроны эволюция вакытында югалды, бу ген функциясенең үзгәрүенә китерергә мөмкин. Хәзерге тикшеренүләр белән эзлекле рәвештә без интроннар саны ген экспрессиясе белән бәйләнгәнен ачыкладык. Гендагы интроннар саны күп булганда, ген төрле уңайсыз факторларга тиз җавап бирә ала.
Ген кабатлау - геномик һәм генетик эволюциянең төп факторы37. Бәйләнешле тикшеренүләр күрсәткәнчә, генны кабатлау GRF геннар санын арттырмыйча, үсемлекләргә төрле экологик шартларга яраклашу өчен яңа геннар булдыру чарасы булып хезмәт итә38. Бу тикшеренүдә барлыгы 48 кабатланган ген парлары табылды, аларның барысы да сегменталь кабатлау, бу сегменталь кабатлануларның бу гаиләдә геннар санын арттыру өчен төп механизм булуын күрсәтә. Әдәбиятта хәбәр ителгәнчә, сегменталь кабатлау Арабидопс һәм җиләктә GRF ген гаилә әгъзаларын көчәйтергә ярдәм итә ала, һәм бу ген гаиләсенең тандем кабатлануы бер төрдә дә табылмады27,39. Бу тикшеренү нәтиҗәләре Arabidopsis taliana һәм җиләк гаиләләрендә булган тикшеренүләр белән туры килә, GRF гаиләсе төрле саннарда сегменталь кабатлау аша геннар санын арттырырга һәм яңа геннар булдырырга мөмкинлеген күрсәтә.
Бу тикшеренүдә горчицада барлыгы 34 BjGRF ген ачыкланган, алар 3 гаиләгә бүленгән. Бу геннар сакланган мотивларны һәм ген структураларын күрсәттеләр. Коллинарит анализы горчицада 48 пар сегментның кабатлануын ачыклады. BjGRF промоутер регионында яктылык реакциясе, гормональ реакция, экологик стресс реакциясе, үсеш һәм үсеш белән бәйле элементлар бар. 34 BjGRF генның чагылышы горчица үсентесендә (тамырлары, сабаклары, яфраклары), һәм корылык шартларында 10 BjGRF генның экспрессия үрнәге ачыкланган. Корылык стрессында BjGRF геннарының экспресс-үрнәкләренең охшаш һәм охшаш булырга мөмкинлеге ачыкланды. корылыкта катнашу Мәҗбүри җайга салу. BjGRF03 һәм BjGRF32 геннары корылык стрессында уңай көйләүче роль уйный алалар, BjGRF06 һәм BjGRF23 корылык стрессында miR396 максатлы геннар ролен уйныйлар. Гомумән алганда, безнең тикшерү Brassicaceae үсемлекләрендә BjGRF ген функциясен ачу өчен биологик нигез бирә.
Бу экспериментта кулланылган горчица орлыклары Гуйчжоу нефть орлыкларын тикшерү институты, Гуйчжоу авыл хуҗалыгы фәннәре академиясе белән тәэмин ителде. Барлык орлыкларны сайлагыз һәм аларны туфракка утыртыгыз (субстрат: туфрак = 3: 1), һәм дүрт яфраклы этаптан соң тамырларын, сабакларын һәм яфракларын җыегыз. Dryсемлекләр корылыкны охшату өчен 20% PEG 6000 белән эшкәртелде, яфраклары 0, 3, 6, 12 һәм 24 сәгатьтән соң җыелды. Барлык үсемлек үрнәкләре шунда ук сыек азотта туңдырылды, аннары киләсе сынау өчен -80 ° C туңдыргычта сакланды.
Бу тикшерү вакытында алынган яки анализланган барлык мәгълүматлар бастырылган мәкаләгә һәм өстәмә мәгълүмат файлларына кертелгән.
Пост вакыты: 22-2025 гыйнвар