在麦小麦中扩展基因的进化和表达
1State Key Laboratory of Crop Stress Biology in Arid Areas, College of Agronomy, Northwest A&F University, Xianyang 712100, China.
International journal of molecular sciences
|September 28, 2023
概括
这项研究详细介绍了麦中的扩散蛋白的演变,确定了基因家族及其适应机制. 结果揭示了保存的结构和组织特异性表达,这对植物生长和应激反应至关重要.
科学领域:
- 植物分子生物学 植物分子生物学
- 进化遗传学 进化遗传学
- 小麦基因组学 小麦基因组学
背景情况:
- 扩增蛋白对于植物细胞壁放松,生长和发育至关重要.
- 它们的进化轨迹和在麦中的特定作用仍然未被充分探索.
研究的目的:
- 在野麦 (WEW) 和 durum wheat (DW) 进化过程中对expansin基因家族进行首次系统分析.
- 研究麦中的扩散基因的进化模式,选择压力和功能适应.
主要方法:
- 在WEW和DW中对扩展基因 (TdEXPs和TtEXPs) 的全基因组识别.
- 遗传学,对线性,哈普洛型和子偏好分析.
- 基因结构,物理化学性质和表达模式分析 (qRT-PCR用于盐应激).
主要成果:
- 确定了63个TdEXP和49个TtEXP,它们的结构保留,物理化学差异最小.
- 遗传学分析显示了三个主要的亚家族 (EXPA,EXPB,EXLA) 加上EXLB.
- 在WEW到DW的演变过程中,Codon偏好显示了增加的"T"核酸使用;对线性表明了净化选择 (Ka/Ks 0.41730.9494).
- 哈普洛型分析确定了5个具有主导性哈普洛型的基因,表明了适应性.
- 扩展基因表现出组织特异性表达,其中一些对盐应激有反应.
结论:
- 这项研究提供了第一个全面的扩散基因家族在麦的演化分析.
- 研究结果揭示了扩素在小麦发育和应激反应中的适应性进化和功能意义.
- 建立了对扩大基因功能的未来研究的基础,以及在麦育种中的应用.
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