鉴定和表达分析昆贝他林生物合成基因及其在种子发芽和寒冷压力中的作用
Yang Feng1, Xingzhu Yan1, Fenggen Guo1
1College of Agronomy and Biotechnology, Yunnan Agricultural University, Kunming, China.
Plant signaling & behavior
|August 24, 2023
概括
研究人员确定了59个关键基因 (CYP76AD,DODA,GTs),这些基因参与了昆贝他林的产生和寒冷应激反应. 基因表达变异表明其他因素影响贝他林积累,指导未来的作物利用.
科学领域:
- 植物生物化学 植物生物化学
- 分子遗传学 分子遗传学
- 农作物科学 农作物科学
背景情况:
- 贝塔林是一种颜料,是Chenopodium quinoa中充满活力的颜色的原因.
- 贝他林生物合成中的关键酶包括cytochrome P450 76AD (CYP76AD),DOPA-dioxygenase (DODA) 和糖系转移酶 (GTs).
研究的目的:
- 为了识别和表征59基因与贝塔林生物合成 (CqCYP76AD,CqDODA,CqGTs) 相关的昆.
- 在正常和冷压力条件下调查这些基因的遗传学关系,基因结构和表达模式.
- 阐明这些基因在菜中贝他林生产和应激反应中的作用.
主要方法:
- 使用生物信息学工具进行基因鉴定和鉴定.
- 遗传学分析以确定已识别的基因之间的进化关系.
- RNA测序 (RNA-Seq) 用于分析组织特异的基因表达模式,以应对寒冷压力和种子发芽期间.
主要成果:
- 59个奎诺亚基因 (CqCYP76AD,CqDODA,CqGTs) 根据遗传学分析被确定和分类.
- 发现了8对重复的基因,表明在净化选择下进化保存.
- 基因表达分析揭示了CqCYP76AD,CqDODA,CqcDOPA5GT和CqB5GT的显著变异,一些基因显示出参与贝他林生物合成和寒冷应激反应.
- 基因表达和贝他林积累之间的不一致性表明,这些关键基因之外的调节因素影响着色素的产生.
结论:
- 已识别的CqCYP76AD,CqDODA和CqGTs基因在菜betalain生物合成和冷压力耐受性中起着至关重要的作用.
- 根据基因位置和结构,CqCYP76AD和CqDODA之间以及CqcDOPA5GT和CqB5GT之间存在进化联系.
- 需要进一步的研究来了解控制昆中贝他林积累的监管机制,为作物改进和利用提供了潜力.
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