Định tính họ gen PP2C của đậu phụng ( Arachis hypogaea L.), xác định gen ứng cử viên khi cây phản ứng với stress mặn
Định tính họ gen PP2C của đậu phụng ( Arachis hypogaea L.), xác định gen ứng cử viên khi cây phản ứng với stress mặn
Nguồn: Zhanwei Wu, Lu Luo, Yongshan Wan, Fengzhen Liu. 2023. Genome-wide characterization of the PP2C gene family in peanut ( Arachis hypogaea L.) and the identification of candidate genes involved in salinity-stress response. Front Plant Scicience; 2023 Jan 27; 14:1093913. doi: 10.3389/fpls.2023.1093913.
Protein phosphatase 2C (PP2C) có vai trò quan trọng trong thực vật khi cây phản ứng với stress mặn bởi ảnh hưởng đến các tiến trình biến dưỡng, các mức độ hormone, các yếu tố tăng trưởng, etc. Thành viên của họ PP2C đã được người ta phân lập trong nhiều loài thực vật. Tuy nhiên, chúng rất hiếm có báo cáo khoa học đối với cây đậu phụng. Kết quả nghiên cứu này cho thấy 178 gen PP2C được xác định trong cây đậu phụng, chúng phân bố không đều trên 20 nhiễm sắc thể, với tự tái bản đoạn phân tử trong 78 cặp gen. Họ protein AhPP2Cs có thể được chia ra thành 10 clades (A-J) theo kết quả phân tích di truyền huyết thống. Gen AhPP2Cs trải nghiệm qua hiện tượng “segmental duplications” (tự tái bản các đoạn phân tử), có áp lực chọn lọc mạnh mẽ để sàng lọc. Người ta ghi nhận 22 miRNAs của 14 họ khác nhau, phản ánh 57 gen đích AhPP2C. Cấu trúc các gen được phân tích cùng với những motifs – chúng biểu hiện PP2Cs có trong subclades AI và AII, tất cả có cấu trúc và chức năng tương đồng. Những vị trí phosphoryl hóa của AhPP2C45/59/134/150/35/121 được dự đoán trong motifs 2 và 4, mà motifs ấy định vị trong vị trí xúc tác tại đầu gốc C. Tác giả khám phá nhiều MYB binding factors và các nguyên tốt phản ứng ABA tại vùng promoter của 6 gen (AhPP2C45/59/134/150/35/121) theo phương pháp phân tích “cis-elements analysis”. Kết quả phân tích GO và độ phong phú của KEGG xác định các gen AhPP2C-A trong tiến trình gắn protein với nhau, tiến trình truyền tín hiệu, tiến trình cải biên protein khi phản ứng với stress phi sinh học. Trên cơ sở kết quả chạy “RNA-Seq data” của 22 mô đậu phụng, clade A AhPP2Cs biểu hiện mức độ chuyên biệt của mô rất đa dạng, theo đó, AhPP2C35 và AhPP2C121 đặc biệt biểu hiện trong hạt, trong khi AhPP2C45/59/134/150 biểu hiện trong lá và rễ. Kết quả qRT-PCR chỉ ra rằng AhPP2C45 và AhPP2C134 được điều tiết trong biểu hiện gen theo kiểu “up” khi cây phản ứng với stress mặn. Kết quả còn cho thấy AhPP2C45 và AhPP2C134 có thể là những PP2Cs ứng cử viên đối với tính trạng chống chịu mặn. Kết quả cung cấp luận điểm mới về họ gen PP2C của đậu phụng và chỉ ra rằng PP2Cs có tiềm năng giúp cây phản ứng với stress mặn, mà bây giờ có thể chúng ta áp dụng trong chương trình lai tạo giống đậu phụng cao sản chống chịu mặn.
Comments
Post a Comment