Identificación del gen para la biosíntesis de Ginsenosido Rg1 como se revela al combinar el estudio de asociación a nivel genómico y el análisis de la red de coexpresión génica de la colección central de ginseng de Jilin
Autores: Liu, Sizhang; Chen, Xiaxia; Zhao, Tianqi; Yu, Jinghui; Chen, Ping; Wang, Yanfang; Wang, Kangyu; Zhao, Mingzhu; Jiang, Yue; Wang, Yi; Zhang, Meiping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Identificación del gen para la biosíntesis de Ginsenosido Rg1 como se revela al combinar el estudio de asociación a nivel genómico y el análisis de la red de coexpresión génica de la colección central de ginseng de Jilin
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Ginseng
Ginsenosidos
Rg1
Genes
Biosíntesis
SNPs
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
El ginseng, una planta medicinal importante, se caracteriza por su principal componente activo, los ginsenósidos. Entre más de 40 ginsenósidos, el Rg1 es uno de los ginsenósidos utilizados para medir la calidad del ginseng. Por lo tanto, la identificación y caracterización de los genes para la biosíntesis de Rg1 son importantes para elucidar la base molecular de la biosíntesis de Rg1. En este estudio, utilizamos 39,327 SNPs y el contenido correspondiente de Rg1 de 344 cultivares de ginseng del núcleo de la provincia de Jilin. Realizamos un estudio de asociación a nivel genómico (GWAS) combinando análisis de red de coexpresión génica ponderada (WGCNA), análisis de asociación SNP-contenido de Rg1 y análisis de red de coexpresión génica; se identificaron tres genes candidatos de Rg1 y un gen candidato crucial. Se realizó una validación funcional del gen utilizando regulación con metil jasmonato (MeJA) y RNAi, confirmando que este gen regula la biosíntesis de Rg1. Los patrones de expresión espacio-temporal del gen y de los genes de enzimas clave conocidos involucrados en la biosíntesis de ginsenósidos difieren. Además, las variaciones en sus redes tienen un impacto significativo en la biosíntesis de Rg1. Este estudio estableció un método preciso y eficiente para identificar genes candidatos, clonó un nuevo gen que controla la biosíntesis de Rg1 e identificó 73 SNPs significativamente asociados con el contenido de Rg1. Esto proporciona recursos genéticos y herramientas efectivas para explorar más a fondo los mecanismos moleculares de la biosíntesis de Rg1 y la cría molecular.
Descripción
El ginseng, una planta medicinal importante, se caracteriza por su principal componente activo, los ginsenósidos. Entre más de 40 ginsenósidos, el Rg1 es uno de los ginsenósidos utilizados para medir la calidad del ginseng. Por lo tanto, la identificación y caracterización de los genes para la biosíntesis de Rg1 son importantes para elucidar la base molecular de la biosíntesis de Rg1. En este estudio, utilizamos 39,327 SNPs y el contenido correspondiente de Rg1 de 344 cultivares de ginseng del núcleo de la provincia de Jilin. Realizamos un estudio de asociación a nivel genómico (GWAS) combinando análisis de red de coexpresión génica ponderada (WGCNA), análisis de asociación SNP-contenido de Rg1 y análisis de red de coexpresión génica; se identificaron tres genes candidatos de Rg1 y un gen candidato crucial. Se realizó una validación funcional del gen utilizando regulación con metil jasmonato (MeJA) y RNAi, confirmando que este gen regula la biosíntesis de Rg1. Los patrones de expresión espacio-temporal del gen y de los genes de enzimas clave conocidos involucrados en la biosíntesis de ginsenósidos difieren. Además, las variaciones en sus redes tienen un impacto significativo en la biosíntesis de Rg1. Este estudio estableció un método preciso y eficiente para identificar genes candidatos, clonó un nuevo gen que controla la biosíntesis de Rg1 e identificó 73 SNPs significativamente asociados con el contenido de Rg1. Esto proporciona recursos genéticos y herramientas efectivas para explorar más a fondo los mecanismos moleculares de la biosíntesis de Rg1 y la cría molecular.