Xác định trên quy mô toàn hệ genome: họ gen IQM của cây đậu nành

Xác định trên quy mô toàn hệ genome: họ gen IQM của cây đậu nành

Nguồn: Tianxiao Lv, Qiongrui Liu, Hong Xiao, Tian Fan, Yuping Zhou, Jinxing Wang, Chang-En Tian. 2023. Genome-wide identification and analysis of the IQM gene family in soybean. Front Plant Sci.; 2023 Jan 6; 13:1093589. doi: 10.3389/fpls.2022.1093589. 

 

IQM, một protein đặc biệt của thực vật, gắn kết với calmodulin, đóng nhiều vai trò trong tăng trưởng và phát triển của cây. Mặc dù người ta đã thực hiện phân tích khá đầy đủ họ gen IQM trong cây Arabidopsis và cây lúa, nhưng số lượng gen và chức năng của chúng – họ gen IQM trong nhiều loài cây trồng khác chưa được khai thác hiệu quả. Trong nghiên cứu này, người ta tiến hành xác định 15 thành viên của họ gen IQM trong cây đậu nành (Glycine max) bằng công cụ BLASTP. Những thành viên này phân bồ trên 12 nhiễm sắc thể của cây đậu nành và hình thành nên sáu cặp trên cơ sở sự kiện tự tái bản các đoạn phân tử (fragment duplication events). Theo kết quả di truyền huyết thống (phylogeny), 15 gen ấy được người ta chia thành 3 subfamilies (I, II, và III), thành viên trong cùng một subfamily có gen giống nhau và kiến trúc protein giống nhau. Kết qua chạy “yeast two-hybrid” cho thấy motif IQ rất cần thiết để gắn kết protein GmIQM với GmCaM, chức năng của nó được bảo tồn trong cây đậu nành, Arabidopsis, và lúa. Kết quả real-time PCR cho thấy những gen IQM bị kích hoạt mạnh mẽ bởi PEG và NaCl, thúc đẩy các chức năng sinh học quan trọng của chúng khi cây phản ứng với stress phi sinh học. Nói chung, phân tích có tính chất “genome-wide” họ gen IQM cây đậu nành đặt nền tảng lý thuyết vững chắc phục vụ nghiên cứu sâu hơn về chức năng của các gen GmIQM và có thể đóng vai trò như một tham chiếu trong cải tiến giống đậu nành cao sản kháng với stress.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36684725/

 

Hình: Vị trí trên nhiễm sắc thể và tự tái bản đoạn phân tử của các gen IQM cây đậu nành.

15 gen IQM được lập bản đồ di truyền trên 12 nhiễm sắc thể / tổng số 20 NST của đậu nành. Số NST nằm ở đầu thanh đứng. Cặp “duplicated paralogous” của gen GmIQM được biểu tượng bằn đường chấm chấm có cùng một màu. Hộp tô màu là tên của gen đặc trưng cho từng subfamilies (hồng, subfamily I; xanh lá cây, subfamily II; vàng cam, subfamily III).