在Populus中基于全基因组的PYL转录因子家族的表征
Xiaoli Han1,2,3, Chen Qiu1,2,3, Zhongshuai Gai1,2,3
1Xinjiang Production & Construction Corps Key Laboratory of Protection and Utilization of Biological Resources in Tarim Basin, Aral 843300, China.
这项研究在17种Populus物种中确定了30个酸 (ABA) 受体基因 (PYR/PYL),揭示了它们在干旱应激反应中的进化动态和组织特异性作用,特别是在Populus euphratica中.
科学领域:
- 植物分子生物学
- 基因组学
- 植物应激生理学
背景情况:
- 酸 (ABA) 是一种调节生长和环境应激反应的重要植物激素.
- PYR/PYL蛋白是启动信号转导通路的关键ABA受体.
- 了解ABA受体基因的演变和功能对于在压力下改善作物至关重要.
研究的目的:
- 通过泛基因组分析识别和分类17种Populus基因家族.
- 研究Populus PYR/PYL基因的进化动态,选择压力和调控元素.
- 探索Populus PYR/PYL基因,特别是Populus euphratica (EUP) PYL基因在干旱应激反应中的功能作用.
主要方法:
- 全基因组分析以识别和分类Populus PYR/PYL基因为子家族.
- 遗传学,合成和Ka/Ks分析以阐明进化动态和选择压力.
- 促进体分析以确定cis调节元素和基因表达的结构变异分析.
- 在干旱压力下的PYL_EUP基因的组织特异性表达概况.
主要成果:
- 在17个物种中确定了30个Populus PYR/PYL基因,分为三个子家族 (PYL I-III).
- 大多数PopPYL基因经历了净化选择,表明功能性保存,其中一些显示积极选择.
- 在PYL基因中确定了许多对非生物应激和ABA反应的cis-regulatory元素.
- 检测到影响PYL_EUP基因表达的六种结构变异;在干旱压力下证明PYL_EUP基因的组织特异表达模式 (例如根特异PYL6_EUP,叶特异PYL17_EUP).
结论:
- 泛基因组学对于研究Populus中的基因家族进化是有效的.
- 人类PYR/PYL基因表现出不同的进化模式和调节机制.
- 在Populus euphratica的干旱应激反应中,PYL_EUP基因起着重要的组织特异性作用,提供了宝贵的遗传资源.
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