Tá dáileadh séasúrach deascadh i gCúige Guizhou míchothrom, le níos mó deascadh san earrach agus sa samhradh, ach bíonn na síológa ráibe so-ghabhálach do strus triomach san fhómhar agus sa gheimhreadh, rud a théann i bhfeidhm go mór ar an toradh. Is barr ola speisialta é mustaird a fhásann den chuid is mó i gCúige Guizhou. Tá fulangacht láidir triomach aige agus is féidir é a fhás i gceantair sléibhtiúla. Is acmhainn shaibhir géinte atá frithsheasmhach in aghaidh triomach é. Tá fionnachtain géinte atá frithsheasmhach in aghaidh triomach ríthábhachtach chun feabhas a chur ar chineálacha mustaird agus nuálaíocht in acmhainní geirmplasma. Tá ról ríthábhachtach ag an teaghlach GRF i bhfás agus i bhforbairt plandaí agus sa fhreagairt ar strus triomach. Faoi láthair, tá géinte GRF aimsithe in Arabidopsis 2, rís (Oryza sativa) 12, ráibe 13, cadás (Gossypium hirsutum) 14, cruithneacht (Triticum, aestivum)15, muiléad péarla (Setaria italica)16 agus Brassica17, ach níl aon thuairiscí ann ar ghéinte GRF a braitheadh i mustaird. Sa staidéar seo, aithníodh géinte teaghlaigh GRF mustaird ag leibhéal an ghéanóim uile agus rinneadh anailís ar a dtréithe fisiceacha agus ceimiceacha, a gcaidrimh éabhlóideacha, a homalógacht, a móitífeanna caomhnaithe, a struchtúr géine, a ndúblálacha géine, a cis-eilimintí agus a gcéim síolóige (céim ceithre dhuilleog). Rinneadh anailís chuimsitheach ar na patrúin léirithe faoi strus triomach chun bunús eolaíoch a sholáthar le haghaidh tuilleadh staidéir ar fheidhm fhéideartha géinte BjGRF i bhfreagairt triomach agus chun géinte iarrthóra a sholáthar le haghaidh pórú mustaird atá fulangach i gcoinne triomach.
Aithníodh tríocha ceithre ghéin BjGRF i ngéanóm Brassica juncea ag baint úsáide as dhá chuardach HMMER, agus tá na fearainn QLQ agus WRC i ngach ceann acu. Cuirtear seichimh CDS na ngéinte BjGRF a aithníodh i láthair i dTábla Forlíontach S1. Ainmnítear BjGRF01–BjGRF34 bunaithe ar a suíomh ar an crómasóm. Léiríonn airíonna fisiciceimiceacha an teaghlaigh seo go bhfuil fad an aimínaigéid an-athraitheach, idir 261 aa (BjGRF19) agus 905 aa (BjGRF28). Tá pointe isoelectric BjGRF idir 6.19 (BjGRF02) agus 9.35 (BjGRF03) le meán de 8.33, agus is próitéin bhunúsach é 88.24% de BjGRF. Tá an raon meáchain mhóilíneach tuartha de BjGRF idir 29.82 kDa (BjGRF19) agus 102.90 kDa (BjGRF28); Tá innéacs éagobhsaíochta próitéiní BjGRF idir 51.13 (BjGRF08) agus 78.24 (BjGRF19), tá siad uile níos mó ná 40, rud a léiríonn go bhfuil innéacs na n-aigéad sailleach idir 43.65 (BjGRF01) agus 78.78 (BjGRF22), tá an meánhidreafíleacht (GRAVY) idir -1.07 (BjGRF31) agus -0.45 (BjGRF22), agus tá luachanna diúltacha GRAVY ag na próitéiní BjGRF hidreafíleacha go léir, rud a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar an easpa hidreafóibeachta de bharr na n-iarmhar. Léirigh réamhaisnéis logánaithe focheallach gur féidir 31 próitéin ionchódaithe BjGRF a logánú sa núicléas, go bhféadfadh BjGRF04 a bheith logánaithe i bpeirocsaisóim, go bhféadfadh BjGRF25 a bheith logánaithe sa chíteaplasma, agus go bhféadfadh BjGRF28 a bheith logánaithe i gclóraplastaí (Tábla 1), rud a léiríonn gur féidir go bhfuil BjGRFanna logánaithe sa núicléas agus go bhfuil ról rialála tábhachtach acu mar fhachtóir trascríobh.
Is féidir le hanailís fíliginéiteach ar theaghlaigh GRF i speicis éagsúla cabhrú le feidhmeanna géine a staidéar. Dá bhrí sin, íoslódáladh seichimh aimínaigéid lánfhaid 35 GRF ráibe, 16 tornapa, 12 ríse, 10 muiléad agus 9 Arabidopsis agus tógadh crann fíliginéiteach bunaithe ar 34 géine BjGRF aitheanta (Fíor 1). Tá líon difriúil ball sna trí fho-theaghlach; roinntear 116 TF GRF ina dtrí fho-theaghlach éagsúla (grúpaí A~C), ina bhfuil 59 (50.86%), 34 (29.31%) agus 23 (19.83)% de na GRFanna, faoi seach. Ina measc, tá 34 ball den teaghlach BjGRF scaipthe ar fud 3 fho-theaghlach: 13 bhall i ngrúpa A (38.24%), 12 bhall i ngrúpa B (35.29%) agus 9 mbaill i ngrúpa C (26.47%). Le linn phróiseas polaplóidiúcháin mustaird, bíonn líon na ngéinte BjGRFanna i bhfo-theaghlaigh éagsúla difriúil, agus b'fhéidir gur tharla aimpliú agus cailliúint géine. Is fiú a thabhairt faoi deara nach bhfuil aon dáileadh de GRFanna ríse agus muiléad i ngrúpa C, cé go bhfuil 2 GRF ríse agus 1 GRF muiléad i ngrúpa B, agus tá an chuid is mó de na GRFanna ríse agus muiléad grúpáilte i mbrainse amháin, rud a léiríonn go bhfuil dlúthbhaint ag BjGRFanna le déchotailéadáin. Ina measc, soláthraíonn na staidéir is doimhne ar fheidhm GRF in Arabidopsis thaliana bunús do staidéir fheidhmiúla ar BjGRFanna.
Crann fíligéiniteach mustaird lena n-áirítear Brassica napus, Brassica napus, rís, muiléad agus baill den teaghlach Arabidopsis thaliana GRF.
Anailís ar ghéinte athchleachtacha i dteaghlach GRF an mustaird. Léiríonn an líne liath sa chúlra bloc sioncrónaithe i ngéanóm an mustaird, léiríonn an líne dhearg péire athrá deighilte den ghéin BjGRF;
Léiriú géine BjGRF faoi strus triomach ag céim an cheathrú duilleoige. Taispeántar sonraí qRT-PCR i dTábla Forlíontach S5. Léirítear difríochtaí suntasacha sna sonraí le litreacha beaga.
De réir mar a leanann an aeráid dhomhanda ag athrú, tá staidéar a dhéanamh ar an gcaoi a ndéileálann barra le strus triomach agus feabhas a chur ar a meicníochtaí caoinfhulaingthe ina ábhar taighde te18. Tar éis triomach, athróidh struchtúr moirfeolaíoch, léiriú géine agus próisis meitibileacha plandaí, rud a d'fhéadfadh deireadh a chur le fótaisintéis agus cur isteach meitibileach, rud a théann i bhfeidhm ar thoradh agus ar cháilíocht barr19,20,21. Nuair a bhraitheann plandaí comharthaí triomach, táirgeann siad dara teachtairí amhail Ca2+ agus fosfatidylinositol, méadaíonn siad tiúchan ian cailciam incheallach agus gníomhaíonn siad an líonra rialála de chonair fosfarailithe próitéine22,23. Tá an próitéin sprice deiridh páirteach go díreach i gcosaint cheallach nó rialaíonn sé léiriú géinte struis ghaolmhara trí TFanna, rud a fheabhsaíonn caoinfhulaingt plandaí do strus24,25. Dá bhrí sin, tá ról ríthábhachtach ag TFanna maidir le freagairt do strus triomach. De réir sheicheamh agus airíonna ceangailteach DNA TFanna atá freagrúil do strus triomach, is féidir TFanna a roinnt ina dteaghlaigh éagsúla, amhail GRF, ERF, MYB, WRKY agus teaghlaigh eile26.
Is cineál TF atá sainiúil don phlanda é an teaghlach géine GRF a bhfuil róil thábhachtacha aige i ngnéithe éagsúla amhail fás, forbairt, trasduchtú comharthaí agus freagairtí cosanta plandaí27. Ó aithníodh an chéad ghéin GRF in O. sativa28, tá níos mó agus níos mó géinte GRF aitheanta i go leor speiceas agus léiríodh go mbíonn tionchar acu ar fhás, forbairt agus freagairt struis plandaí8, 29, 30,31,32. Le foilsiú sheicheamh géanóim Brassica juncea, bhí sé indéanta an teaghlach géine BjGRF a aithint33. Sa staidéar seo, aithníodh 34 géine BjGRF i ngéanóm iomlán an mhustaird agus ainmníodh BjGRF01–BjGRF34 orthu bunaithe ar a suíomh crómasómach. Tá fearainn QLQ agus WRC atá caomhnaithe go mór i ngach ceann acu. Léirigh anailís ar na hairíonna fisiciceimiceacha nach raibh na difríochtaí i líon na n-aimínaigéad agus i meáchain mhóilíneacha na bpróitéiní BjGRF (seachas BjGRF28) suntasach, rud a léiríonn go bhféadfadh feidhmeanna comhchosúla a bheith ag baill den teaghlach BjGRF. Léirigh anailís ar struchtúr géine go raibh 4 eacsón i 64.7% de na géinte BjGRF, rud a léiríonn go bhfuil struchtúr géine BjGRF sách caomhnaithe san éabhlóid, ach go bhfuil líon na n-eacsón sna géinte BjGRF10, BjGRF16, BjGRP28 agus BjGRF29 níos mó. Léirigh staidéir gur féidir le cur leis nó scriosadh eacsón nó intrón difríochtaí a chruthú i struchtúr agus i bhfeidhm géine, rud a chruthaíonn géinte nua34,35,36. Dá bhrí sin, táimid ag tuairimíocht gur cailleadh intrón BjGRF le linn na héabhlóide, rud a d'fhéadfadh athruithe i bhfeidhm géine a chur faoi deara. Ag teacht le staidéir atá ann cheana féin, fuarthas amach freisin go raibh baint ag líon na n-intrón le léiriú géine. Nuair a bhíonn líon na n-intrón i ngéin mór, is féidir leis an ngéin freagairt go tapa do fhachtóirí neamhfhabhracha éagsúla.
Is fachtóir mór in éabhlóid ghéanómach agus ghéiniteach é dúbláil géine37. Léirigh staidéir ghaolmhara nach méadaíonn dúbláil géine líon na ngéinte GRF amháin, ach go bhfeidhmíonn sé freisin mar mhodh chun géinte nua a ghiniúint chun cabhrú le plandaí oiriúnú do dhálaí comhshaoil dochracha éagsúla38. Fuarthas 48 péire géine dúblacha san iomlán sa staidéar seo, agus ba dhúblálacha deighilteacha iad uile, rud a léiríonn gurb iad dúblálacha deighilteacha an phríomh-mheicníocht chun líon na ngéinte sa teaghlach seo a mhéadú. Tuairiscíodh sa litríocht gur féidir le dúbláil deighilteach aimpliú baill teaghlaigh géine GRF in Arabidopsis agus sútha talún a chur chun cinn go héifeachtach, agus ní bhfuarthas aon dhúbláil tandem den teaghlach géine seo in aon cheann de na speicis27,39. Tá torthaí an staidéir seo comhsheasmhach le staidéir atá ann cheana féin ar theaghlaigh Arabidopsis thaliana agus sútha talún, rud a thugann le fios gur féidir leis an teaghlach GRF líon na ngéinte a mhéadú agus géinte nua a ghiniúint trí dhúbláil deighilteach i bplandaí éagsúla.
Sa staidéar seo, aithníodh 34 géin BjGRF san iomlán i mustaird, a roinneadh ina 3 fho-theaghlach. Léirigh na géinte seo móitífeanna agus struchtúir géine comhchosúla. Léirigh anailís chomhlíneachta 48 péire dúblach deighleog i mustaird. Tá eilimintí cis-ghníomhacha sa réigiún tionscnóra BjGRF a bhaineann le freagairt solais, freagairt hormónach, freagairt struis chomhshaoil, agus fás agus forbairt. Braitheadh léiriú 34 géin BjGRF ag céim síológ an mustaird (fréamhacha, gais, duilleoga), agus patrún léirithe 10 ngéin BjGRF faoi dhálaí triomach. Fuarthas amach go raibh patrúin léirithe géinte BjGRF faoi strus triomach cosúil agus go bhféadfadh siad a bheith cosúil. Baint i rialáil Forsaithe Triomach. Féadfaidh géinte BjGRF03 agus BjGRF32 róil rialála dearfacha a imirt i strus triomach, agus imríonn BjGRF06 agus BjGRF23 róil i strus triomach mar ghéinte sprice miR396. Tríd is tríd, soláthraíonn ár staidéar bunús bitheolaíoch le haghaidh fionnachtana amach anseo ar fheidhm géine BjGRF i bplandaí Brassicaceae.
Soláthraíodh na síolta mustaird a úsáideadh sa turgnamh seo ag Institiúid Taighde Síolta Ola Guizhou, Acadamh Eolaíochtaí Talmhaíochta Guizhou. Roghnaigh na síolta iomlána agus cuir iad san ithir (foshraith: ithir = 3:1), agus bailigh na fréamhacha, na gais agus na duilleoga tar éis chéim na gceithre dhuilleog. Rinneadh na plandaí a chóireáil le 20% PEG 6000 chun triomach a insamhladh, agus bailíodh na duilleoga tar éis 0, 3, 6, 12 agus 24 uair an chloig. Reoiteadh na samplaí plandaí go léir láithreach i nítrigin leachtach agus ansin stóráladh iad i reoiteoir -80°C don chéad tástáil eile.
Tá na sonraí uile a fuarthas nó a ndearnadh anailís orthu le linn an staidéir seo san áireamh san alt foilsithe agus i gcomhaid faisnéise forlíontacha.
Am an phoist: 22 Eanáir 2025