Guizhou welaýatynda ygalyň möwsümleýin paýlanyşy deň däl, ýazda we tomusda has köp ýagyş bolýar, ýöne rezin nahallary güýzde we gyşda guraklyk stresine sezewar bolup, hasyllylyga çynlakaý täsir edýär. Gant, esasan Guizhou welaýatynda ösdürilip ýetişdirilýän ýörite ýagly ekin. Guraklyga çydamlylygy güýçli we daglyk ýerlerde ösdürilip ýetişdirilip bilner. Guraklyga çydamly genleriň baý çeşmesidir. Guraklyga çydamly genleriň tapylmagy, gorçisa görnüşleriniň gowulaşmagy üçin möhüm ähmiýete eýe. we germplazma çeşmelerinde täzelik. GRF maşgalasy ösümlikleriň ösmeginde we ösmeginde we guraklyk streslerine garşy göreşde möhüm rol oýnaýar. Häzirki wagtda “Arabidopsis 2”, tüwi (Oryza sativa) 12, rezin 13, pagta (Gossypium hirsutum) 14, bugdaý (Triticum) -da GRF genleri tapyldy. aestivum) 15, merjen tüwi (Setaria italica) 16 we Brassica17, ýöne gorçisa GRF genleriniň tapylandygy barada habar ýok. Bu gözlegde, gorçisa GRF maşgala genleri gen derejesinde kesgitlenildi we olaryň fiziki we himiki aýratynlyklary, ewolýusiýa gatnaşyklary, gomologiýa, goralýan sebäpler, gen gurluşy, gen köpeltmeleri, elementler we nahal basgançagy (dört ýaprakly tapgyr) seljerildi. Gurakçylyk stresinde ýüze çykýan aňlatma nagyşlary, gurakçylyga garşy BjGRF genleriniň potensial funksiýasy barada has giňişleýin gözlegler we guraklyga çydamly gorçisa ösdürip ýetişdirmek üçin dalaşgär genleri bermek üçin ylmy esas döretmek üçin giňişleýin seljerildi.
Brassica juncea genomynda otuz dört BjGRF geni iki sany HMMER gözlegini ulanyp kesgitlenildi, bularyň hemmesinde QLQ we WRC domenleri bar. Kesgitlenen BjGRF genleriniň CDS yzygiderliligi S1 goşmaça tablisada getirilýär. BjGRF01 - BjGRF34 hromosomadaky ýerleşişine görä atlandyrylýar. Bu maşgalanyň fiziki-himiki aýratynlyklary aminokislotanyň uzynlygynyň 261 aa (BjGRF19) -dan 905 aa (BjGRF28) aralygynda üýtgäp durýandygyny görkezýär. BjGRF-nyň izoelektrik nokady ortaça 8.33 bilen 6.19 (BjGRF02) -den 9.35 (BjGRF03) aralygynda, BjGRF-iň 88,24% esasy belokdyr. BjGRF-iň çak edilýän molekulýar agram diapazony 29.82 kDa (BjGRF19) -dan 102,90 kDa (BjGRF28); BjGRF beloklarynyň durnuksyzlyk görkezijisi 51.13 (BjGRF08) -den 78,24 (BjGRF19) aralygynda, 40-dan uly bolup, ýag kislotasynyň indeksiniň 43.65 (BjGRF01) -den 78,78 (BjGRF22), ortaça gidrofilika (GRAV0.0) aralygyndadygyny görkezýär. (BjGRF22), gidrofil BjGRF beloklarynyň hemmesiniň negatiw GRAVY bahalary bar, bu galyndylar sebäpli ýüze çykýan gidrofobiýanyň ýoklugy sebäpli bolup biler. Öýjükli lokalizasiýa çaklamasy, 31 BjGRF kodlanan belokyň ýadroda lokallaşdyrylyp bilinjekdigini, BjGRF04 peroksizomlarda lokallaşdyrylyp bilinjekdigini, BjGRF25 sitoplazmada lokallaşdyrylyp bilinjekdigini we BjGRF28 hloroplastlarda lokallaşdyrylyp bilinjekdigini (1-nji tablisa), BjGRF-leriň ýadroda möhüm rol oýnap biljekdigini görkezýär.
Dürli görnüşdäki GRF maşgalalarynyň filogenetiki derňewi gen funksiýalaryny öwrenmäge kömek edip biler. Şonuň üçin 35 sany rezin, 16 şalgam, 12 tüwi, 10 tüwi we 9 Arabidopsis GRF-den doly uzynlykdaky aminokislotalar yzygiderliligi göçürildi we kesgitlenen 34 BjGRF geniniň esasynda filogenetik agaç guruldy (1-nji surat). Üç kiçi maşgalada dürli agzalar bar; 116 GRF TF degişlilikde 59 (50.86%), 34 (29.31%) we 23 (19.83)% öz içine alýan üç dürli maşgala maşgalasyna (A ~ C) bölünýär. Olaryň arasynda 34 BjGRF maşgala agzasy 3 kiçi maşgala ýaýrady: A toparyndaky 13 agza (38,24%), B toparyndaky 12 agza (35,29%) we C toparyndaky 9 agza (26.47%). Gorçisa poliploidizasiýa prosesinde dürli kiçi maşgalalarda BjGRF genleriniň sany başga, gen güýçlendirilmegi we ýitmegi bolup biler. C toparynda tüwi we tüwi GRF paýlanyşynyň ýokdugyny, B toparynda 2 tüwi GRF we 1 tüwi GRF bardygyny, tüwi we däneli GRF-leriň köpüsiniň bir şahada toparlanandygyny, BjGRF-leriň nokatlar bilen ýakyndan baglanyşyklydygyny görkezýäris. Şolaryň arasynda Arabidopsis talianadaky GRF funksiýasy boýunça iň çuňňur gözlegler BjGRF-leriň funksional gözlegleri üçin esas döredýär.
Brassica napus, Brassica napus, tüwi, tüwi we Arabidopsis thaliana GRF maşgalasynyň agzalary ýaly gorçisa filogenetik agajy.
Gorçisa GRF maşgalasynda gaýtalanýan genleriň derňewi. Fonda çal çyzyk, gorçisa genomynda sinhronlaşdyrylan blok, gyzyl çyzyk BjGRF geniniň segmentli gaýtalanmagyny aňladýar;
Dördünji ýaprak tapgyrynda guraklyk stresinde BjGRF gen aňlatmasy. qRT-PCR maglumatlary S5 goşmaça tablisada görkezilýär. Maglumatlaryň düýpli tapawutlary kiçi harplar bilen görkezilýär.
Global howanyň üýtgemegi bilen ekinleriň guraklyk stresine nähili garşy durýandygyny we çydamlylyk mehanizmlerini gowulandyrmagy öwrenmek gyzgyn gözleg mowzugyna öwrüldi18. Gurakçylykdan soň ösümlikleriň morfologiki gurluşy, gen aňlatmasy we metabolik prosesleri üýtgär, bu fotosinteziň bes edilmegine we metabolik bozulmalara sebäp bolup, ekinleriň hasyllylygyna we hiline täsir edip biler 19,20,21. Ösümlikler guraklyk signallaryny duýanda, Ca2 + we fosfatidilinositol ýaly ikinji habarçylary öndürýärler, öýjükli kalsiý ionynyň konsentrasiýasyny ýokarlandyrýarlar we belok fosforilasiýa ýolunyň kadalaşdyryjy ulgamyny işjeňleşdirýärler22,23. Iň soňky maksatly belok öýjükli goraga gönüden-göni gatnaşýar ýa-da TF-ler arkaly baglanyşykly stres genleriniň görkezilmegini kadalaşdyrýar, ösümlikleriň streslere çydamlylygyny ýokarlandyrýar24,25. Şeýlelik bilen, guraklyk streslerine garşy göreşmekde TF möhüm rol oýnaýar. Gurakçylyga garşy täsir edýän TF-leriň yzygiderliligine we DNK baglanyşdyryjy aýratynlyklaryna görä, TF-ler GRF, ERF, MYB, WRKY we beýleki maşgalalar ýaly dürli maşgalalara bölünip bilner26.
GRF gen maşgalasy ösümliklere mahsus TF görnüşidir, ösüş, ösüş, signal geçiriş we ösümliklerden goranmak ýaly dürli taraplarda möhüm rol oýnaýar27. O. sativa28-de ilkinji GRF geni kesgitlenenden bäri, köp görnüşde has köp GRF geni ýüze çykaryldy we ösümlikleriň ösmegine, ösüşine we stres täsirine täsir edýändigi görkezildi8, 29, 30,31,32. Brassica juncea genom yzygiderliliginiň çap edilmegi bilen BjGRF gen maşgalasyny kesgitlemek mümkin boldy33. Bu gözlegde, gorçisa geniniň hemmesinde 34 BjGRF geni ýüze çykaryldy we hromosomal ýagdaýyna baglylykda BjGRF01 - BjGRF34 diýlip atlandyryldy. Bularyň hemmesinde ýokary derejede goralýan QLQ we WRC domenleri bar. Fiziki-himiki häsiýetleriň seljermesi, BjGRF beloklarynyň (BjGRF28-den başga) aminokislotalardaky sanlaryň we molekulýar agramlarynyň tapawudynyň ähmiýetiniň ýokdugyny görkezdi, bu BjGRF maşgala agzalarynyň şuňa meňzeş funksiýalaryň bolup biljekdigini görkezýär. Gen gurluşynyň derňewi, BjGRF genleriniň 64,7% -inde 4 sany eksonyň bardygyny görkezdi, bu bolsa BjGRF gen gurluşynyň ewolýusiýada birneme saklanýandygyny görkezýär, ýöne BjGRF10, BjGRF16, BjGRP28 we BjGRF29 genlerindäki eksonlaryň sany has köp. Geçirilen gözlegler, eksonlaryň ýa-da içerikleriň goşulmagy ýa-da ýok edilmegi, gen gurluşynyň we işleýşiniň tapawudyna sebäp bolup biljekdigini we şeýlelik bilen täze genleriň dörediljekdigini görkezdi 34,35,36. Şol sebäpden, gen funksiýasynyň üýtgemegine sebäp bolup biljek ewolýusiýa wagtynda BjGRF-iň içegesiniň ýitirilendigini çaklaýarys. Bar bolan gözlegleriň yzygiderliliginde, içerikleriň sanynyň gen aňlatmasy bilen baglanyşyklydygyny hem gördük. Bir gendäki içgileriň sany köp bolsa, gen dürli amatsyz faktorlara tiz jogap berip biler.
Gen köpeltmek genom we genetiki ewolýusiýanyň esasy faktorydyr37. Baglanyşykly gözlegler, genleriň köpeldilmegi diňe bir GRF genleriniň sanyny artdyrman, eýsem ösümliklere dürli ýaramaz daşky gurşaw şertlerine uýgunlaşmak üçin täze genleri döretmegiň serişdesi bolup hyzmat edýändigini görkezdi. Bu gözlegde jemi 48 sany iki jübüt gen tapyldy, bularyň hemmesi segmental köpeltmeler bolup, segmental köpeltmeleriň bu maşgaladaky genleriň sanyny köpeltmegiň esasy mehanizmidigini görkezýär. Edebiýatda segmental köpeltmäniň GRF gen maşgala agzalarynyň Arabidopsisde we qulupnada güýçlenmegine täsir edip biljekdigi we görnüşleriň haýsydyr birinde bu gen maşgalasynyň tandeminiň köpeldilmändigi habar berildi. Bu gözlegiň netijeleri, GRF maşgalasynyň genleriň sanyny köpeldip we dürli ösümliklerde segmental köpeltmek arkaly täze gen döredip biljekdigini öňe sürýän Arabidopsis taliana we qulupnay maşgalalary boýunça bar bolan gözlegler bilen gabat gelýär.
Bu gözlegde, 3 sany maşgala bölünen gorçisa jemi 34 BjGRF geni kesgitlenildi. Bu genler şuňa meňzeş konserwirlenen sebäpleri we gen gurluşlaryny görkezdi. Çekişme derňewi gorçisa 48 jübüt segment köpeltmesini ýüze çykardy. BjGRF öňe süriji sebitde ýagtylyk, gormonal täsir, daşky gurşawyň stres täsiri we ösüş we ösüş bilen baglanyşykly täsirli elementler bar. 34 BjGRF geniniň aňlatmasy gorçisa ekiş döwründe (kökleri, baldaklary, ýapraklary) we gurakçylyk şertlerinde 10 BjGRF geniniň aňlatma nusgasynda ýüze çykaryldy. Gurakçylyk stresinde BjGRF genleriniň aňlatma nagyşlarynyň meňzeş we meňzeş bolup biljekdigi anyklandy. gurakçylyga gatnaşmak. BjGRF03 we BjGRF32 genleri guraklyk stresinde oňyn kadalaşdyryjy rol oýnap biler, BjGRF06 we BjGRF23 bolsa guraklyk stresinde miR396 maksatly gen hökmünde rol oýnap biler. Umuman aýdanymyzda, gözlegimiz Brassicaceae ösümliklerinde BjGRF gen funksiýasynyň geljekde açylmagy üçin biologiki esas berýär.
Bu synagda ulanylan gorçisa tohumy, Guizhou Oba Ylymlar akademiýasy Guizhou ýag tohum gözleg instituty tarapyndan üpjün edildi. Tohumlaryň hemmesini saýlaň we topraga ekiň (substrat: toprak = 3: 1) we dört ýaprakly basgançakdan soň köklerini, baldaklaryny we ýapraklaryny ýygnaň. Ösümlikler guraklygy simulirlemek üçin 20% PEG 6000 bilen bejerildi we ýapraklary 0, 3, 6, 12 we 24 sagatdan soň ýygnaldy. Planthli ösümlik nusgalary derrew suwuk azotda doňduryldy we indiki synag üçin -80 ° C doňduryjyda saklandy.
Bu gözlegiň dowamynda alnan ýa-da derňelýän maglumatlaryň hemmesi çap edilen makalada we goşmaça maglumat faýllarynda bar.
Iş wagty: -20anwar-22-2025