全球识别Gossypium hirsutum和Gossypium barbadense在冷却压力下的自然反感转录
Shouli Feng1,2, Xuan Long1, Mengtao Gao3
1Zhejiang Provincial Key Laboratory of Crop Genetic Resources, The Advanced Seed Institute, Plant Precision Breeding Academy, College of Agriculture and Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou 300058, China.
iScience
|August 9, 2023
概括
自然反感转录 (NAT) 调节植物中的基因表达. 这项研究在冷却压力下确定了棉花中的NAT,揭示了通过控制SnRK2.8表达来调节冷却耐受性的保存NAT (CAN1),这为耐寒棉花育种提供了潜力.
科学领域:
- 植物分子生物学 植物分子生物学
- 遗传学 是一个遗传学.
- 农业学是一种农业学.
背景情况:
- 自然反感转录 (NAT) 是在无生物压力期间在模型植物中基因表达的已知调节者.
- 在低温条件下,NAT在作物,特别是棉花 (Gossypium hirsutum和G. barbadense) 中的特定功能仍然在很大程度上未被探索.
研究的目的:
- 在冷却压力下的棉花物种中识别和描述NAT.
- 调查G. hirsutum和G. barbadense之间的NAT及其相关感官基因 (CSG) 的保存和表达模式.
- 为了功能验证特定的冷相关NAT在冷却应激反应中的作用.
主要方法:
- 使用转录基因分析识别了G. hirsutum和G. barbadense在经受冷却压力的叶子中的NAT.
- 对跨种类NAT同类的分析及其与同源感基因表达的相关性.
- 使用病毒诱导基因沉默 (VIGS) 选择的四种冷相关NAT的功能验证.
主要成果:
- 在G. hirsutum和G. barbadense中分别发现了815个和689个NAT,在冷却压力下.
- 发现了224种跨物种NAT同类物种,它们在冷却应激下表达高一致性 (相关系数为0.90-0.91) 与它们的CSG.
- 功能分析表明,一种特定的NAT,CAN1,通过调节SnRK2.8表达来调节冷却应激反应.
结论:
- 棉花中存在并保存的NAT显著,在冷却压力下调节基因表达起作用.
- 保存的NAT CAN1与棉花冷却应激反应的分子机制有关.
- 这种保存的NAT通过育种计划为开发耐寒棉花品种提供了宝贵的潜力.
