El análisis a nivel genómico de la familia de factores de transcripción R2R3-MYB en alforfón de Tartaria () identifica un miembro involucrado en la biosíntesis de antocianinas
Autores: Deng, Jiao; Wang, Lijuan; Damaris, Rebecca Njeri; Zhao, Jiali; Zhang, Lan; Wang, Tingting; Yang, Chaojie; Huang, Juan; Shi, Taoxiong; Zhu, Liwei; Meng, Ziye; Cai, Fang; Chen, Qingfu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El análisis a nivel genómico de la familia de factores de transcripción R2R3-MYB en alforfón de Tartaria () identifica un miembro involucrado en la biosíntesis de antocianinas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Factores de transcripción
Familia de genes
Alforfón de Tartaria
Enfoque bioinformático
Estructura génica
Biosíntesis de antocianinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El alforfón de Tartaria (Gaertn.) pertenece a la familia de las Polygonaceae y se utiliza como una planta multifuncional. Los factores de transcripción R2R3-MYB juegan un papel crucial en el crecimiento de las plantas y están involucrados en muchos procesos biológicos donde regulan su entorno interno. Hasta la fecha, no hay una investigación sistemática documentada sobre la familia de genes en el alforfón de Tartaria. Aquí, se analizaron de manera exhaustiva las características del dominio, la ubicación cromosómica, la predicción de motivos, la estructura génica, los elementos de acción, así como el patrón de expresión de los factores de transcripción R2R3-MYB en el alforfón de Tartaria utilizando un enfoque bioinformático. Además, un gen fue verificado por transgénico. Los resultados indican que se identificaron un total de 152 genes con dominios R2R3 especiales y estaban distribuidos en 8 cromosomas del alforfón de Tartaria. Fueron clasificados en 25 subcategorías mediante análisis filogenético en términos de los principios de clasificación de la familia de genes de MYB. Esta clasificación fue respaldada además por el análisis de la estructura exón-intrón, motivos y elementos de acción. La duplicación en tándem y segmentaria existía entre la familia de genes del alforfón de Tartaria, y había 5, 8, 27 y 36 genes homólogos, respectivamente, al comparar con otras especies por análisis de sintenia. El patrón de expresión de los genes en diferentes tejidos y bajo estrés salino y diferentes condiciones de luz mostró que los miembros tenían niveles de expresión específicos de tejido y que estos miembros pueden desempeñar diversas funciones en el crecimiento de las plantas y la adaptación a entornos variables. Además, una de las familias de genes, FtMYB43, un homólogo de MYB, se agrupó con genes de otras especies vegetales, que se informó que estaban involucrados en la regulación de la biosíntesis de antocianinas o proantocianidinas. Este gen se localizaba en el núcleo y tenía actividad de activación transcripcional, lo que indica que FtMYB43 puede ser un factor de transcripción positivo de la biosíntesis de antocianinas o proantocianidinas. Además, la función de FtMYB43 se verificó aún más para mejorar la producción de antocianinas en transgénicos mediante sobreexpresión, y el ensayo de qRT-PCR sugirió que FtMYB43 puede regular los niveles de expresión de la mayoría de los genes estructurales de la vía de biosíntesis de antocianinas en plántulas. Estos resultados proporcionan más información sobre la estructura y función de la familia de genes y pueden acelerar la cría de cultivares ornamentales de alforfón.
Descripción
El alforfón de Tartaria (Gaertn.) pertenece a la familia de las Polygonaceae y se utiliza como una planta multifuncional. Los factores de transcripción R2R3-MYB juegan un papel crucial en el crecimiento de las plantas y están involucrados en muchos procesos biológicos donde regulan su entorno interno. Hasta la fecha, no hay una investigación sistemática documentada sobre la familia de genes en el alforfón de Tartaria. Aquí, se analizaron de manera exhaustiva las características del dominio, la ubicación cromosómica, la predicción de motivos, la estructura génica, los elementos de acción, así como el patrón de expresión de los factores de transcripción R2R3-MYB en el alforfón de Tartaria utilizando un enfoque bioinformático. Además, un gen fue verificado por transgénico. Los resultados indican que se identificaron un total de 152 genes con dominios R2R3 especiales y estaban distribuidos en 8 cromosomas del alforfón de Tartaria. Fueron clasificados en 25 subcategorías mediante análisis filogenético en términos de los principios de clasificación de la familia de genes de MYB. Esta clasificación fue respaldada además por el análisis de la estructura exón-intrón, motivos y elementos de acción. La duplicación en tándem y segmentaria existía entre la familia de genes del alforfón de Tartaria, y había 5, 8, 27 y 36 genes homólogos, respectivamente, al comparar con otras especies por análisis de sintenia. El patrón de expresión de los genes en diferentes tejidos y bajo estrés salino y diferentes condiciones de luz mostró que los miembros tenían niveles de expresión específicos de tejido y que estos miembros pueden desempeñar diversas funciones en el crecimiento de las plantas y la adaptación a entornos variables. Además, una de las familias de genes, FtMYB43, un homólogo de MYB, se agrupó con genes de otras especies vegetales, que se informó que estaban involucrados en la regulación de la biosíntesis de antocianinas o proantocianidinas. Este gen se localizaba en el núcleo y tenía actividad de activación transcripcional, lo que indica que FtMYB43 puede ser un factor de transcripción positivo de la biosíntesis de antocianinas o proantocianidinas. Además, la función de FtMYB43 se verificó aún más para mejorar la producción de antocianinas en transgénicos mediante sobreexpresión, y el ensayo de qRT-PCR sugirió que FtMYB43 puede regular los niveles de expresión de la mayoría de los genes estructurales de la vía de biosíntesis de antocianinas en plántulas. Estos resultados proporcionan más información sobre la estructura y función de la familia de genes y pueden acelerar la cría de cultivares ornamentales de alforfón.