ìbéèrèbg

Ìwádìí ìṣàfihàn gbogbo-ẹ̀dá àti ìṣàfihàn àwọn okùnfà ìdàgbàsókè mustard lábẹ́ àwọn ipò ọ̀dá

Pínpín òjò ní àkókò ní agbègbè Guizhou kò dọ́gba, pẹ̀lú òjò púpọ̀ ní ìgbà ìrúwé àti ìgbà ẹ̀ẹ̀rùn, ṣùgbọ́n àwọn èso rapeseed lè fara da wahala òjò ní ìgbà ìwọ́-oòrùn àti ìgbà òtútù, èyí tí ó ní ipa lórí èso rẹ̀ gidigidi. Mustard jẹ́ èso epo pàtàkì kan tí a ń gbìn ní agbègbè Guizhou. Ó ní ìfaradà òjò líle koko, a sì lè gbìn ín ní àwọn agbègbè òkè ńlá. Ó jẹ́ orísun ọlọ́rọ̀ ti àwọn jiini tí kò lè faradà òjò. Wíwá àwọn jiini tí kò lè faradà òjò ṣe pàtàkì fún ìdàgbàsókè àwọn oríṣi mustard. àti ìṣẹ̀dá tuntun nínú àwọn orísun germplasm. Ìdílé GRF kó ipa pàtàkì nínú ìdàgbàsókè àti ìdàgbàsókè ewéko àti ìdáhùn sí wahala òjò. Lọ́wọ́lọ́wọ́, a ti rí àwọn jiini GRF nínú Arabidopsis 2, iresi (Oryza sativa) 12, rapeseed 13, owu (Gossypium hirsutum) 14, àlìkámà (Triticum). aestivum)15, pearl millet (Setaria italica)16 àti Brassica17, ṣùgbọ́n kò sí ìròyìn nípa àwọn jiini GRF tí a rí nínú mustard. Nínú ìwádìí yìí, a ṣàwárí àwọn ìpìlẹ̀ ìdílé GRF ti mustard ní ìpele gbogbo-ẹ̀dá àti àwọn ànímọ́ ti ara àti kẹ́míkà wọn, àjọṣepọ̀ ìyípadà, ìbáṣepọ̀, àwọn àpẹẹrẹ tí a ti pa mọ́, ìṣètò jínì, ìdàpọ̀ jínì, àwọn ohun èlò cis-elements àti ìpele èso (ìpele ewé mẹ́rin). A ṣe àgbéyẹ̀wò àwọn àpẹẹrẹ ìfarahàn lábẹ́ wahala ọ̀dá láti pèsè ìpìlẹ̀ ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì fún àwọn ìwádìí síwájú síi lórí iṣẹ́ tí àwọn jínì BjGRF lè ṣe nínú ìdáhùn ọ̀dá àti láti pèsè àwọn jínì tí ó yẹ fún ìbísí mustard tí ó fara da ọ̀dá.
A ṣe àwárí àwọn jíìnì BjGRF mẹ́rìnlélógún nínú ìṣẹ̀dá Brassica juncea nípa lílo àwọn ìwádìí HMMER méjì, gbogbo èyí tí ó ní àwọn agbègbè QLQ àti WRC. Àwọn ìtẹ̀léra CDS ti àwọn jíìnì BjGRF tí a dámọ̀ ni a gbé kalẹ̀ nínú Àtẹ Àfikún S1. A fún BjGRF01–BjGRF34 ní orúkọ ní ìbámu pẹ̀lú ibi tí wọ́n wà lórí krómósómù náà. Àwọn ànímọ́ físíìkì kẹ́míkà ti ìdílé yìí fihàn pé gígùn amino acid yàtọ̀ gidigidi, láti 261 aa (BjGRF19) sí 905 aa (BjGRF28). Ibùdó isoelectric ti BjGRF wà láti 6.19 (BjGRF02) sí 9.35 (BjGRF03) pẹ̀lú àròpín 8.33, àti 88.24% ti BjGRF jẹ́ amuaradagba ipilẹ̀. Ìwọ̀n ìwúwo molikula ti BjGRF jẹ́ láti 29.82 kDa (BjGRF19) sí 102.90 kDa (BjGRF28); atọka àìdúróṣinṣin ti awọn ọlọjẹ BjGRF wa lati 51.13 (BjGRF08) si 78.24 (BjGRF19), gbogbo wọn tobi ju 40 lọ, ti o fihan pe atọka fatty acid wa lati 43.65 (BjGRF01) si 78.78 (BjGRF22), apapọ hydrophilicity (GRAVY) wa lati -1.07 (BjGRF31) si -0.45 (BjGRF22), gbogbo awọn amuaradagba BjGRF hydrophilic ni awọn iye GRAVY odi, eyiti o le jẹ nitori aini hydrophobicity ti awọn iyokù fa. Àsọtẹ́lẹ̀ ìbílẹ̀ àwọn sẹ́ẹ̀lì fihàn pé àwọn èròjà 31 tí a fi àmì sí BjGRF lè wà ní àárín gbùngbùn, BjGRF04 lè wà ní àárín gbùngbùn, BjGRF25 lè wà ní àárín gbùngbùn cytoplasm, àti pé BjGRF28 lè wà ní àárín gbùngbùn (Táblì 1), èyí tí ó fihàn pé àwọn BjGRF lè wà ní àárín gbùngbùn náà kí wọ́n sì kó ipa pàtàkì gẹ́gẹ́ bí ohun tí a fi ń kọ nǹkan sí ara wọn.
Àgbéyẹ̀wò phylogenetic ti àwọn ìdílé GRF nínú onírúurú ẹ̀yà lè ran lọ́wọ́ láti kẹ́kọ̀ọ́ nípa iṣẹ́ jínì. Nítorí náà, a gba àwọn ìtẹ̀léra amino acid gígùn pípé ti 35 rapeseed, turnip 16, ìrẹsì 12, millet 10 àti 9 Arabidopsis GRFs jáde, a sì kọ́ igi phylogenetic kan tí a gbé ka orí àwọn jínì BjGRF 34 tí a ti dá mọ̀ (Àwòrán 1). Àwọn ìdílé mẹ́ta ní àwọn nọ́mbà onírúurú ọmọ ẹgbẹ́; a pín 116 GRF TFs sí àwọn ìdílé mẹ́ta ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ (àwọn ẹgbẹ́ A~C), tí ó ní 59 (50.86%), 34 (29.31%) àti 23 (19.83)% ti àwọn GRF, lẹ́sẹẹsẹ. Láàrín wọn, àwọn ọmọ ìdílé BjGRF 34 ni a fọ́nká káàkiri àwọn ìdílé mẹ́ta: àwọn ọmọ ẹgbẹ́ 13 nínú ẹgbẹ́ A (38.24%), àwọn ọmọ ẹgbẹ́ 12 nínú ẹgbẹ́ B (35.29%) àti àwọn ọmọ ẹgbẹ́ 9 nínú ẹgbẹ́ C (26.47%). Nínú ìlànà ìfọ́mọ́ mustard polyploidy, iye àwọn jínì BjGRFs ní oríṣiríṣi ìdílé yàtọ̀ síra, àti pé ìfọ́mọ́ àti pípadánù jínì lè ti ṣẹlẹ̀. Ó ṣe pàtàkì láti kíyèsí pé kò sí ìpínkiri ìrẹsì àti millet GRFs nínú ẹgbẹ́ C, nígbàtí ó wà ní ìrẹsì GRF méjì àti millet GRF kan nínú ẹgbẹ́ B, àti pé ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn irẹsì àti millet GRFs ni a kó jọ sí ẹ̀ka kan, èyí tí ó fihàn pé àwọn BjGRFs ní ìbáṣepọ̀ tímọ́tímọ́ pẹ̀lú àwọn dicots. Láàrín wọn, àwọn ìwádìí tí ó jinlẹ̀ jùlọ lórí iṣẹ́ GRF nínú Arabidopsis thaliana pèsè ìpìlẹ̀ fún àwọn ìwádìí iṣẹ́ ti BjGRFs.
Igi mustard oní-ẹ̀yà ara rẹ̀, títí bí Brassica napus, Brassica napus, irẹsi, jero àti àwọn ọmọ ẹgbẹ́ ìdílé Arabidopsis thaliana GRF.
Àgbéyẹ̀wò àwọn jínì tó ń tún ara wọn ṣe nínú ìdílé músítádì GRF. Ìlà ewé tó wà ní ìsàlẹ̀ dúró fún ìdènà tó ṣọ̀kan nínú jínì músítádì, ìlà pupa dúró fún ìtúnṣe méjì nínú jínì BjGRF;
Ìfihàn jínì BjGRF lábẹ́ wahala òjò ní ìpele ewé kẹrin. A fihàn àwọn dátà qRT-PCR nínú Àtẹ Àfikún S5. Àwọn ìyàtọ̀ pàtàkì nínú dátà ni a fi àwọn lẹ́tà kékeré hàn.
Bí ojú ọjọ́ ayé ṣe ń yí padà, kíkẹ́kọ̀ọ́ nípa bí àwọn ohun ọ̀gbìn ṣe ń kojú wahala ọ̀dá àti bí wọ́n ṣe ń mú kí àwọn ọ̀nà ìfaradà wọn sunwọ̀n sí i ti di kókó ìwádìí gbígbóná janjan18. Lẹ́yìn ọ̀dá, ìṣètò ìrísí, ìfarahàn jínì àti àwọn ìlànà ìṣiṣẹ́ ara àwọn ewéko yóò yípadà, èyí tí ó lè yọrí sí ìdádúró photosynthesis àti ìdàrúdàpọ̀ ìṣiṣẹ́ ara, tí yóò nípa lórí ìbísí àti dídára àwọn ohun ọ̀gbìn19,20,21. Nígbà tí àwọn ewéko bá nímọ̀lára àwọn àmì ọ̀dá, wọ́n máa ń ṣe àwọn ìránṣẹ́ kejì bíi Ca2+ àti phosphatidylinositol, wọ́n máa ń mú kí ìṣọ̀kan calcium ion inú ara pọ̀ sí i, wọ́n sì máa ń mú kí nẹ́tíwọ́ọ̀kì ìlànà ti ọ̀nà phosphorylation protein ṣiṣẹ́22,23. Prótéènì ìfojúsùn ìkẹyìn ní ipa tààrà nínú ààbò sẹ́ẹ̀lì tàbí ó ń ṣe àkóso ìfarahàn àwọn jínì wahala tí ó jọmọ́ nípasẹ̀ TFs, èyí tí yóò mú kí ìfaradà ewéko pọ̀ sí wahala24,25. Nítorí náà, àwọn TFs ń kó ipa pàtàkì nínú dídáhùn sí wahala ọ̀dá. Gẹ́gẹ́ bí ìtẹ̀léra àti àwọn ohun ìní ìsopọ̀ DNA ti àwọn TFs tí wọ́n ń dáhùn sí wahala ọ̀dá, a lè pín àwọn TFs sí àwọn ìdílé ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀, gẹ́gẹ́ bí GRF, ERF, MYB, WRKY àti àwọn ìdílé mìíràn26.
Ìdílé ìran GRF jẹ́ irú TF pàtó kan tí ó ń kó ipa pàtàkì ní onírúurú apá bíi ìdàgbàsókè, ìdàgbàsókè, ìyípadà àmì àti ìdáhùn ààbò ohun ọ̀gbìn27. Láti ìgbà tí a ti ṣàwárí ìran GRF àkọ́kọ́ nínú O. sativa28, a ti ṣàwárí ìran GRF púpọ̀ sí i nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ irú ẹ̀dá, a sì ti fihàn pé ó ní ipa lórí ìdàgbàsókè ohun ọ̀gbìn, ìdàgbàsókè àti ìdáhùn wahala8, 29, 30, 31, 32. Pẹ̀lú ìtẹ̀jáde ìtẹ̀lé ìran Brassica juncea, ìdámọ̀ ìdílé ìran BjGRF di ohun tí ó ṣeé ṣe33. Nínú ìwádìí yìí, a dá àwọn ìran BjGRF 34 mọ̀ nínú gbogbo ìran mustard, a sì sọ wọ́n ní BjGRF01–BjGRF34 ní ìbámu pẹ̀lú ipò chromosomal wọn. Gbogbo wọn ní àwọn agbègbè QLQ àti WRC tí a ti tọ́jú gidigidi. Ìṣàyẹ̀wò àwọn ohun-ìní physicochemical fihàn pé àwọn ìyàtọ̀ nínú àwọn nọ́mbà amino acid àti ìwọ̀n molecule ti àwọn protein BjGRF (yàtọ̀ sí BjGRF28) kò ṣe pàtàkì, èyí tí ó fihàn pé àwọn mẹ́ḿbà ìdílé BjGRF lè ní àwọn iṣẹ́ kan náà. Àtúpalẹ̀ ìṣètò ìran fihàn pé 64.7% àwọn ìran BjGRF ní àwọn exon mẹ́rin, èyí tí ó fihàn pé ìṣètò ìran BjGRF ní ààbò díẹ̀ nínú ìdàgbàsókè, ṣùgbọ́n iye àwọn exon nínú ìran BjGRF10, BjGRF16, BjGRP28 àti BjGRF29 pọ̀ sí i. Àwọn ìwádìí ti fihàn pé àfikún tàbí píparẹ́ àwọn exon tàbí introns lè yọrí sí ìyàtọ̀ nínú ìṣètò ìran àti iṣẹ́, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń ṣẹ̀dá àwọn ìran tuntun34,35,36. Nítorí náà, a ṣe àkíyèsí pé intron ti BjGRF sọnù nígbà ìdàgbàsókè, èyí tí ó lè fa àwọn ìyípadà nínú iṣẹ́ ìran. Gẹ́gẹ́ bí àwọn ìwádìí tí ó wà tẹ́lẹ̀, a tún rí i pé iye àwọn introns ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú ìfihàn ìran. Nígbà tí iye àwọn introns nínú ìran bá pọ̀, ìran náà lè yára dáhùn sí onírúurú àwọn ohun tí kò dára.
Ìdàpọ̀ ìran jẹ́ kókó pàtàkì nínú ìdàgbàsókè ìran àti ìṣẹ̀dá ìran37. Àwọn ìwádìí tó jọra ti fihàn pé ìdàpọ̀ ìran kìí ṣe pé ó ń mú iye àwọn ìran GRF pọ̀ sí i nìkan, ṣùgbọ́n ó tún ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ọ̀nà láti mú àwọn ìran tuntun jáde láti ran àwọn ewéko lọ́wọ́ láti bá àwọn ipò àyíká tí kò dára mu38. Àròpọ̀ àwọn méjì-méjìdínlógójì ni a rí nínú ìwádìí yìí, gbogbo èyí tí ó jẹ́ ìdàpọ̀ ìran, tí ó fihàn pé ìdàpọ̀ ìran ni ọ̀nà pàtàkì fún mímú iye àwọn ìran nínú ìdílé yìí pọ̀ sí i. A ti ròyìn nínú ìwé pé ìdàpọ̀ ìran lè mú kí ìdàpọ̀ ìran GRF pọ̀ sí i ní ọ̀nà tí ó dára jùlọ nínú ìdílé Arabidopsis àti strawberries, kò sì sí ìdàpọ̀ ìran kan ṣoṣo tí a rí nínú ìdílé ìran yìí nínú èyíkéyìí nínú irú ẹ̀yà náà27,39. Àwọn àbájáde ìwádìí yìí bá àwọn ìwádìí tó wà lórí ìdílé Arabidopsis thaliana àti strawberry mu, èyí tí ó fihàn pé ìdílé GRF lè mú iye àwọn ìran pọ̀ sí i kí wọ́n sì mú àwọn ìran tuntun jáde nípasẹ̀ ìdàpọ̀ ìran nínú onírúurú ewéko.
Nínú ìwádìí yìí, àpapọ̀ àwọn jínì BjGRF 34 ni a ṣàwárí nínú músítádì, èyí tí a pín sí àwọn ìdílé kékeré mẹ́ta. Àwọn jínì wọ̀nyí fi àwọn àpẹẹrẹ tí a ti pa mọ́ àti àwọn ìṣètò jínì tí ó jọra hàn. Ìwádìí Collinearity fi àwọn méjìdínlọ́gọ́ta méjìdínlọ́gọ́ta hàn nínú músítádì. Agbègbè olùgbékalẹ̀ BjGRF ní àwọn èròjà cis-acting tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìdáhùn ìmọ́lẹ̀, ìdáhùn homonu, ìdáhùn wahala àyíká, àti ìdàgbàsókè àti ìdàgbàsókè. A ṣàwárí ìfihàn àwọn jínì BjGRF 34 ní ìpele èso mustard (gbòǹgbò, igi, ewé), àti ìfihàn àwọn jínì BjGRF 10 lábẹ́ àwọn ipò ọ̀dá. A rí i pé àwọn àpẹẹrẹ ìfihàn àwọn jínì BjGRF lábẹ́ ìdààmú ọ̀dá jọra wọ́n sì lè jọra. Ìkópa nínú ìṣètò ìfàṣẹsí ọ̀dá. Àwọn jínì BjGRF03 àti BjGRF32 lè kó ipa rere nínú ìdààmú ọ̀dá, nígbà tí àwọn jínì BjGRF06 àti BjGRF23 ń kó ipa nínú ìdààmú ọ̀dá gẹ́gẹ́ bí àwọn jínì ibi-afẹ́de miR396. Ní gbogbogbòò, ìwádìí wa pèsè ìpìlẹ̀ nípa ẹ̀dá fún àwárí ọjọ́ iwájú ti iṣẹ́ jínì BjGRF nínú àwọn igi Brassicaceae.
Ilé-ẹ̀kọ́ Ìwádìí Èròjà Oil Seed Institute, Guizhou Academy of Agricultural Sciences ló pèsè irúgbìn mustard tí wọ́n lò nínú ìdánwò yìí. Yan gbogbo irúgbìn náà kí o sì gbìn wọ́n sínú ilẹ̀ (àpáàdì: ilẹ̀ = 3:1), kí o sì kó gbòǹgbò, igi àti ewé jọ lẹ́yìn ìpele ewé mẹ́rin. Wọ́n fi 20% PEG 6000 tọ́jú àwọn ewé náà láti ṣe àfarawé òjò, wọ́n sì kó àwọn ewé náà jọ lẹ́yìn wákàtí 0, 3, 6, 12 àti 24. Gbogbo àwọn àpẹẹrẹ ewéko ni a fi sínú omi nitrogen lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀, lẹ́yìn náà a tọ́jú wọn sínú firísà -80°C fún ìdánwò tó tẹ̀lé e.
Gbogbo data ti a gba tabi ti a ṣe itupalẹ lakoko iwadi yii ni a fi kun ninu nkan ti a tẹjade ati awọn faili alaye afikun.


Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Jan-22-2025