在生物和非生物压力下,在玉米中进行氧胺生物合成基因集群识别和表达分析
Xiaoqiang Zhao1, Zhenzhen Shi1, Fuqiang He1
1State Key Laboratory of Aridland Crop Science, College of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China.
International journal of molecular sciences
|July 13, 2024
概括
在压力下,玉米的氧化 (BXs) 被基因集群调节. BXs生物合成基因集群 (BGC) 中的关键基因对生物和非生物因素做出反应,影响植物防御和适应.
科学领域:
- 植物生物化学和分子生物学
- 基因组学和生物信息学
- 农业科学 农业科学
背景情况:
- 氧化 (BXs) 对于玉米对压力的防御至关重要,它们的产生由生物合成基因集群 (BGC) 调节.
- 了解BGC基因表达如何对各种生物和非生物压力做出反应,对于改善玉米的弹性至关重要.
研究的目的:
- 系统地研究玉米BXs生物合成基因集群 (BGC).
- 为了确定核心保存的BGC成员在各种压力条件下调节BX生物合成.
- 探索BGC基因表达,BX代谢物水平和玉米应激适应之间的关系.
主要方法:
- 全基因组识别和表征BGC基因成员和蛋白质图案.
- 在各种压力治疗下,使用三个独立的RNA测序 (RNA-Seq) 实验分析基因表达特征.
- 使用定量实时PCR (qRT-PCR) 和生化分析验证差异性基因表达和代谢物含量.
主要成果:
- 确定了26个BGC基因成员,蛋白质分为三个类和七个子类.
- RNA-Seq分析揭示了光谱质量,低温,24-epibrassinolide和昆虫侵袭对BGC基因表达的显著影响.
- 在RNA-Seq实验中通常检测到13个核心保存的DEG,其中6个通过qRT-PCR验证,显示差异表达和变化的2,4-dihydroxy-7-methoxy-1,4-benzoxazin-3-one (DIMBOA) 在压力下水平.
结论:
- 玉米BX代谢物水平被BGC基因成员动态调节,以应对多种压力.
- 参与压力下BX积累的关键基因为培养耐压力玉米品种提供了宝贵的资源.
- 这项研究阐明了通过BX生物合成的玉米应激适应背后的分子机制.
