对比基因组学分析揭示了三种果品种中CC-NBS-LRR基因的多重应激反应作用

科学领域:

• 植物遗传学和基因组学
• 分子生物学分子生物学
• 进化生物学是进化的生物学.

背景情况:

• 核酸结合位点-氨酸丰富重复 (NBS-LRR) 基因家族对于植物免疫是至关重要的,它调解了对各种病原体的效应因子触发免疫力 (ETI).
• 泛基因组研究提供了对遗传多样性和物种内部和物种之间的进化关系的全面见解.

研究的目的:

• 为了构建一个三种 *Mangifera indica* 品种 (*阿尔方索*, *洪翔雅*, *米·阿特金斯*) 的泛基因组草案.
• 在这些品种中识别和表征CC-NBS-LRR (CNL) 基因家族成员.
• 研究果CNL基因的进化动态,功能角色和应激反应.

主要方法:

• 使用ppsPCP管道进行泛基因组构造和泛基因组广泛关联研究 (PWAS) 草案.
• 对CC-NBS-LRR (CNL) 蛋白质的鉴定和遗传学分析.
• 对基因分布,重复事件,cis元素,蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 和基因本体学 (GO) 丰富的分析.
• 在疾病和寒冷压力下基因表达概况,以及用于多重压力反应评估的随机森林 (RF) 分类.

主要成果:

• 该研究将大量的基因和存在/缺席变异 (PAV) 添加到Mangifera indica*品种的参考基因组中.
• 在Alphonso*,Hong Xiang Ya*和Tommy Atkins*中分别发现了47个,27个和36个CNL基因 (MiCNLs).
• 遗传学分析揭示了四个不同的MiCNL蛋白的子组,具有不均的染色体分布,并对家族扩张中的协奏组和细分重复的重要作用.
• MiCNL基因具有应激和激素反应的 cis 元素,与防御蛋白相互作用,特定基因 (*Mi_A_CNL14*) 在多种压力条件下 (疾病和感冒) 显示出显著的上调调节.

结论:

• 在果中发现的CNL基因在防御机制和对生物和非生物压力的反应中起着至关重要的作用.
• 这项研究提供了对果CNL基因家族的功能特征和进化扩展的基本理解.
• 特定的MiCNL基因,如*Mi_A_CNL14*,显示出在多重压力耐受性方面发挥关键作用的潜力,为作物改善提供目标.