Pipin akoko ti ojoriro ni Guizhou Province jẹ aiṣedeede, pẹlu ojoriro diẹ sii ni orisun omi ati ooru, ṣugbọn awọn irugbin ifipabanilopo ni ifaragba si aapọn ogbele ni Igba Irẹdanu Ewe ati igba otutu, eyiti o kan ikore ni pataki. Musitadi jẹ irugbin irugbin epo pataki kan ti a gbin ni pataki ni Guizhou Province. O ni ifarada ogbele to lagbara ati pe o le dagba ni awọn agbegbe oke-nla. O ti wa ni a ọlọrọ awọn oluşewadi ti ogbele-sooro Jiini. Awari ti ogbele-sooro Jiini jẹ pataki to ṣe pataki fun ilọsiwaju ti awọn orisirisi eweko. ati ĭdàsĭlẹ ni germplasm oro. Idile GRF ṣe ipa pataki ninu idagbasoke ati idagbasoke ọgbin ati idahun si aapọn ogbele. Lọwọlọwọ, awọn Jiini GRF ti wa ni Arabidopsis 2, iresi (Oryza sativa) 12, ifipabanilopo 13, owu (Gossypium hirsutum) 14, alikama (Triticum). aestivum) 15, jero pearl (Setaria italica) 16 ati Brassica17, ṣugbọn ko si awọn ijabọ ti awọn Jiini GRF ti a rii ni eweko. Ninu iwadi yii, awọn Jiini idile GRF ti eweko ni a mọ ni ipele jiini-jakejado ati awọn abuda ti ara ati kemikali wọn, awọn ibatan itankalẹ, homology, awọn idi ti a fipamọ, igbekalẹ pupọ, awọn ẹda-jiini, awọn eroja cis ati ipele ororoo (ipele ewe mẹrin) ni a ṣe atupale. Awọn ilana ikosile labẹ aapọn ogbele ni a ṣe atupale ni kikun lati pese ipilẹ imọ-jinlẹ fun awọn iwadii siwaju lori iṣẹ ti o pọju ti awọn Jiini BjGRF ni idahun ogbele ati lati pese awọn jiini oludije fun ibisi musitadi ọlọdun ogbele.
Awọn Jiini BjGRF mẹrinlelọgbọn ni a mọ ni Brassica juncea genome nipa lilo awọn iwadii HMMER meji, gbogbo eyiti o ni awọn ibugbe QLQ ati WRC ninu. Awọn ilana CDS ti awọn Jiini BjGRF ti a ṣe idanimọ ni a gbekalẹ ni Tabili S1 Afikun. BjGRF01–BjGRF34 jẹ orukọ ti o da lori ipo wọn lori chromosome. Awọn ohun-ini kemikali ti idile yii tọka pe gigun amino acid jẹ oniyipada pupọ, ti o wa lati 261 aa (BjGRF19) si 905 aa (BjGRF28). Aaye isoelectric ti BjGRF wa lati 6.19 (BjGRF02) si 9.35 (BjGRF03) pẹlu aropin 8.33, ati 88.24% ti BjGRF jẹ amuaradagba ipilẹ. Iwọn iwuwo molikula ti asọtẹlẹ ti BjGRF jẹ lati 29.82 kDa (BjGRF19) si 102.90 kDa (BjGRF28); Atọka aisedeede ti awọn ọlọjẹ BjGRF awọn sakani lati 51.13 (BjGRF08) si 78.24 (BjGRF19), gbogbo wọn tobi ju 40 lọ, ti o fihan pe itọka fatty acid awọn sakani lati 43.65 (BjGRF01) si 78.78 (BjGRF01) si 78.78 (BjGRF22). (BjGRF31) si -0.45 (BjGRF22), gbogbo awọn ọlọjẹ BjGRF hydrophilic ni awọn iye GRAVY odi, eyiti o le jẹ nitori aini hydrophobicity ti o fa nipasẹ awọn iyokù. Asọtẹlẹ isọdi subcellular fihan pe 31 BjGRF awọn ọlọjẹ ti o ni koodu le wa ni agbegbe ni arin, BjGRF04 le wa ni agbegbe ni awọn peroxisomes, BjGRF25 le wa ni agbegbe ni cytoplasm, ati BjGRF28 le wa ni agbegbe ni awọn chloroplasts (Table 1), ti o nfihan pe BjGRF04 le ṣe ipa ipa ti agbegbe ati awọn ipa ti o ṣe pataki ni ibi isọdọtun le jẹ awọn ipa ti agbegbe. transcription ifosiwewe.
Itupalẹ phylogenetic ti awọn idile GRF ni awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi le ṣe iranlọwọ lati ṣe iwadi awọn iṣẹ jiini. Nitorina, awọn ilana amino acid ti o ni kikun ti 35 ifipabanilopo, 16 turnip, 12 iresi, 10 jero ati 9 Arabidopsis GRFs ti wa ni igbasilẹ ati pe a ṣe igi phylogenetic kan ti o da lori 34 ti a mọ awọn Jiini BjGRF (Fig. 1). Awọn idile mẹta naa ni awọn nọmba oriṣiriṣi ti awọn ọmọ ẹgbẹ ninu; 116 GRF TF ti pin si awọn idile oriṣiriṣi mẹta (awọn ẹgbẹ A ~ C), ti o ni 59 (50.86%) ninu, 34 (29.31%) ati 23 (19.83)% ti awọn GRF, lẹsẹsẹ. Lara wọn, awọn ọmọ ẹgbẹ 34 BjGRF ti tuka kaakiri awọn idile 3: awọn ọmọ ẹgbẹ 13 ni ẹgbẹ A (38.24%), awọn ọmọ ẹgbẹ 12 ni ẹgbẹ B (35.29%) ati awọn ọmọ ẹgbẹ 9 ni ẹgbẹ C (26.47%). Ninu ilana ti musitadi polyploidization, nọmba awọn Jiini BjGRFs ni oriṣiriṣi awọn idile ti o yatọ, ati imudara pupọ ati pipadanu le ti waye. O yẹ ki o ṣe akiyesi pe ko si pinpin iresi ati jero GRFs ni ẹgbẹ C, lakoko ti o wa ni 2 iresi GRFs ati 1 jero GRF ni ẹgbẹ B, ati pe ọpọlọpọ awọn iresi ati jero GRF ti wa ni akojọpọ ni ẹka kan, ti o fihan pe awọn BjGRF ni ibatan pẹkipẹki pẹlu awọn dicots. Lara wọn, awọn ijinlẹ ti o jinlẹ julọ lori iṣẹ GRF ni Arabidopsis thaliana pese ipilẹ fun awọn iṣẹ ṣiṣe ti BjGRFs.
Igi phylogenetic ti eweko pẹlu Brassica napus, Brassica napus, iresi, jero ati awọn ọmọ ẹgbẹ ti idile Arabidopsis thaliana GRF.
Onínọmbà ti awọn jiini atunwi ninu idile eweko GRF. Laini grẹy ti o wa ni abẹlẹ duro fun bulọọki amuṣiṣẹpọ ninu jiini musitadi, laini pupa duro fun bata ti awọn atunwi apakan ti Jiini BjGRF;
BjGRF jiini ikosile labẹ wahala ogbele ni ipele kẹrin. qRT-PCR data han ni Afikun Tabili S5. Awọn iyatọ pataki ninu data jẹ itọkasi nipasẹ awọn lẹta kekere.
Bi oju-ọjọ agbaye ti n tẹsiwaju lati yipada, ikẹkọ bi awọn irugbin ṣe le koju wahala ogbele ati imudarasi awọn ilana ifarada wọn ti di koko-ọrọ iwadi ti o gbona18. Lẹhin ogbele, eto iṣan-ara, ikosile pupọ ati awọn ilana iṣelọpọ ti awọn irugbin yoo yipada, eyiti o le ja si idaduro photosynthesis ati idamu ti iṣelọpọ, ni ipa lori ikore ati didara awọn irugbin19,20,21. Nigbati awọn ohun ọgbin ba ni oye awọn ifihan agbara ogbele, wọn gbejade awọn ojiṣẹ keji bi Ca2 + ati phosphatidylinositol, mu ifọkansi ion kalisiomu intracellular intracellular ati muuṣiṣẹpọ nẹtiwọọki ilana ti ọna phosphorylation amuaradagba22,23. Amuaradagba ibi-afẹde ikẹhin jẹ taara taara ninu aabo cellular tabi ṣe ilana ikosile ti awọn jiini aapọn ti o ni ibatan nipasẹ awọn TF, imudara ifarada ọgbin si stress24,25. Nitorinaa, awọn TF ṣe ipa pataki ni idahun si aapọn ogbele. Ni ibamu si awọn ọkọọkan ati DNA abuda-ini ti ogbele idahun TFs, TFs le ti wa ni pin si orisirisi awọn idile, gẹgẹ bi awọn GRF, ERF, MYB, WRKY ati awọn miiran idile26.
Idile jiini GRF jẹ iru TF kan pato ọgbin ti o ṣe awọn ipa pataki ni ọpọlọpọ awọn aaye bii idagbasoke, idagbasoke, iyipada ifihan ati awọn idahun olugbeja ọgbin27. Niwọn igba ti a ti mọ jiini GRF akọkọ ni O. sativa28, diẹ sii ati siwaju sii awọn Jiini GRF ti ni idanimọ ni ọpọlọpọ awọn eya ati ti o han lati ni ipa lori idagbasoke ọgbin, idagbasoke ati idahun aapọn8, 29, 30,31,32. Pẹlu titẹjade ti Brassica juncea lẹsẹsẹ genome, idanimọ ti idile jiini BjGRF di ṣeeṣe33. Ninu iwadi yii, awọn Jiini BjGRF 34 ni a damọ ni gbogbo genome mustard ati pe orukọ BjGRF01-BjGRF34 da lori ipo chromosomal wọn. Gbogbo wọn ni awọn ibugbe QLQ ati WRC ti o tọju gaan. Itupalẹ awọn ohun-ini kemikali fisiksi fihan pe awọn iyatọ ninu awọn nọmba amino acid ati awọn iwuwo molikula ti awọn ọlọjẹ BjGRF (ayafi BjGRF28) ko ṣe pataki, ti o fihan pe awọn ọmọ ẹgbẹ idile BjGRF le ni awọn iṣẹ kanna. Atupalẹ igbekalẹ Jiini fihan pe 64.7% ti awọn Jiini BjGRF ni awọn exons 4 ninu, ti o nfihan pe eto jiini BjGRF ti wa ni ipamọ diẹ ninu itankalẹ, ṣugbọn nọmba awọn exons ninu BjGRF10, BjGRF16, BjGRP28 ati awọn Jiini BjGRF29 tobi. Awọn ẹkọ-ẹkọ ti fihan pe afikun tabi piparẹ awọn exons tabi introns le ja si awọn iyatọ ninu eto-ara ati iṣẹ, nitorina ṣiṣẹda awọn jiini titun34,35,36. Nitorinaa, a ṣe akiyesi pe intron ti BjGRF ti sọnu lakoko itankalẹ, eyiti o le fa awọn ayipada ninu iṣẹ jiini. Ni ibamu pẹlu awọn ẹkọ ti o wa tẹlẹ, a tun rii pe nọmba awọn introns ni nkan ṣe pẹlu ikosile pupọ. Nigbati nọmba awọn introns ninu apilẹṣẹ kan ba tobi, apilẹṣẹ naa le yarayara dahun si ọpọlọpọ awọn ifosiwewe aifẹ.
Ipilẹṣẹ Jiini jẹ ifosiwewe pataki ni jiini ati itankalẹ jiini37. Awọn ijinlẹ ti o jọmọ ti fihan pe pipọ-jiini kii ṣe alekun nọmba awọn Jiini GRF nikan, ṣugbọn tun ṣe iranṣẹ bi ọna ti ipilẹṣẹ awọn jiini tuntun lati ṣe iranlọwọ fun awọn ohun ọgbin ni ibamu si awọn ipo ayika ti ko dara38. Apapọ awọn orisii jiini ẹda meji 48 ni a rii ninu iwadii yii, gbogbo eyiti o jẹ awọn ẹda-ẹda apakan, ti o nfihan pe awọn ẹda-ẹda apakan jẹ ilana pataki fun jijẹ nọmba awọn jiini ninu idile yii. O ti royin ninu awọn iwe-iwe pe ẹda-ẹda le ṣe igbelaruge imudara ti awọn ọmọ ẹgbẹ idile GRF ni Arabidopsis ati iru eso didun kan, ati pe ko si ẹda-ẹda tandem ti idile apilẹṣẹ yii ni eyikeyi ninu iru27,39. Awọn abajade iwadi yii wa ni ibamu pẹlu awọn ẹkọ ti o wa tẹlẹ lori Arabidopsis thaliana ati awọn idile iru eso didun kan, ni iyanju pe idile GRF le mu nọmba awọn jiini pọ si ati ṣe ipilẹṣẹ awọn jiini tuntun nipasẹ iṣipopada apakan ni oriṣiriṣi awọn irugbin.
Ninu iwadi yii, apapọ awọn Jiini BjGRF 34 ni a mọ ni eweko, eyiti a pin si awọn idile 3. Awọn Jiini wọnyi ṣe afihan iru awọn ero idabobo ati awọn ẹya apilẹṣẹ. Itupalẹ collinearity ṣe afihan awọn orisii 48 ti awọn ẹda-iwe apakan ni eweko. Ekun olupolowo BjGRF ni awọn eroja ti n ṣiṣẹ cis ti o ni nkan ṣe pẹlu idahun ina, idahun homonu, idahun aapọn ayika, ati idagbasoke ati idagbasoke. Ikosile ti awọn Jiini 34 BjGRF ni a rii ni ipele irugbin irugbin eweko (awọn gbongbo, awọn eso, awọn ewe), ati ilana ikosile ti awọn Jiini BjGRF 10 labẹ awọn ipo ogbele. A rii pe awọn ilana ikosile ti awọn Jiini BjGRF labẹ wahala ogbele jẹ iru ati pe o le jọra. ilowosi ninu ogbele Muwon ilana. BjGRF03 ati awọn Jiini BjGRF32 le ṣe awọn ipa ilana rere ni aapọn ogbele, lakoko ti BjGRF06 ati BjGRF23 ṣe awọn ipa ninu wahala ogbele bi awọn jiini ibi-afẹde miR396. Lapapọ, iwadi wa n pese ipilẹ ti ẹda fun iṣawari ọjọ iwaju ti iṣẹ jiini BjGRF ni awọn irugbin Brassicaceae.
Awọn irugbin musitadi ti a lo ninu idanwo yii ni a pese nipasẹ Guizhou Irugbin Iwadi Iwadii, Ile-ẹkọ giga Guizhou ti Awọn Imọ-ogbin. Yan gbogbo awọn irugbin ki o gbin wọn sinu ile (sobusitireti: ile = 3: 1), ati gba awọn gbongbo, awọn eso ati awọn leaves lẹhin ipele ewe mẹrin. A ṣe itọju awọn irugbin pẹlu 20% PEG 6000 lati ṣe afiwe ogbele, ati pe a gba awọn ewe naa lẹhin awọn wakati 0, 3, 6, 12 ati 24. Gbogbo awọn ayẹwo ọgbin ni ao tutuniini lẹsẹkẹsẹ ninu omi nitrogen ati lẹhinna ti o fipamọ sinu firisa -80°C fun idanwo atẹle.
Gbogbo data ti o gba tabi itupalẹ lakoko iwadi yii wa ninu nkan ti a tẹjade ati awọn faili alaye afikun.
Akoko ifiweranṣẹ: Jan-22-2025