遗传学分析显示,古代的学家PtoWRKY53在Populus中创新了一种血管转录调节网络
Weixiong Huang1,2,3, Mingyang Quan1,2,3, Weina Qi1,2,3
1State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, Beijing, 100083, China.
古代的基因和全基因组复制 (WGD) 形成了的二次血管进化. 一个特定的WRKY基因 (PtoWRKY53) 调节了树发育,影响了植物生长.
科学领域:
- 植物进化生物学 植物进化生物学
- 分子遗传学 分子遗传学
- 林木植物开发 林木植物开发
背景情况:
- 二级血管系统对于木质植物的进化至关重要.
- 已知关键的分子网络,但它们的进化历史尚不清楚.
研究的目的:
- 为了研究Populus的二级血管系统中调节基因的进化动态.
- 了解古代基因和全基因复制 (WGD) 在血管创新的作用.
主要方法:
- 在六种Populus物种中进行了综合的树系谱和转录谱分析.
- 植物转录和基因共同表达网络分析.
- 转基因分析用于研究基因功能.
主要成果:
- 超过51%的调节基因起源于古老的植物系 (PS1),其中65%的基因扩张是由WGD驱动的.
- 来自MYB,NAC和WRKY家族的剂量不受约束的ohnologue显示出西特异性表达.
- 鉴定出PtoWRKY53,一个PS1的ohnologue,抑制PtoCESA3,抑制西二层壁的生物合成,并减少树的高度和茎直径.
结论:
- 古代基因和WGD对于Populus二次血管系统的演变至关重要.
- PtoWRKY53的新功能化说明了细胞发育中的新型调节机制.
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