N6-methyladenosine(m^(6)A)modification,the most abundant internal modification in messenger RNA(mRNA)and long non-coding RNA(lncRNA),has emerged as a critical epitranscriptomic regulatory mechanism in eukaryotes.While...N6-methyladenosine(m^(6)A)modification,the most abundant internal modification in messenger RNA(mRNA)and long non-coding RNA(lncRNA),has emerged as a critical epitranscriptomic regulatory mechanism in eukaryotes.While the importance of m^(6)A modification in various biological processes has been recognized,a comprehensive understanding of its diverse roles in plant biology and agricultural applications remains fragmented.This review analyzes recent advances inm^(6)A modification's biological functions in plants.m^(6)A modification plays crucial roles in multiple aspects of plant life,including seed germination,organ development,and reproductive structure formation.Furthermore,m^(6)A has been found to significantly influence plant responses to environmental stresses,including salt,drought,temperature,and heavy metal exposure.We also uncover m^(6)A involvement in important agricultural traits.This review provides insights into the mechanistic understanding of m^(6)A modification in plants and highlights its applications in agricultural improvement,offering a foundation for future research in crop enhancement and stress resistance.展开更多
为探究PAL基因家族在越南参(Panax vietnamensis Ha et Grushv.)中的功能,通过同源比对和隐马尔可夫模型检索对PAL基因家族成员进行鉴定,对其相关的理化性质、系统发育关系、基因结构、启动子顺式作用元件、共线性特征、组织特异性表达...为探究PAL基因家族在越南参(Panax vietnamensis Ha et Grushv.)中的功能,通过同源比对和隐马尔可夫模型检索对PAL基因家族成员进行鉴定,对其相关的理化性质、系统发育关系、基因结构、启动子顺式作用元件、共线性特征、组织特异性表达及其在水杨酸处理下的表达模式进行了系统解析,并在越南参愈伤组织中对PvPAL 2和PvPAL4进行了功能验证。结果显示:在越南参中共鉴定出4个PAL基因,依据其染色体位置分别将命名为PvPAL1、PvPAL2、PvPAL3、PvPAL4。4个PvPAL蛋白的氨基酸数为712~719,相对分子质量为77732.84~78236.50,理论等电点为pI 6.00至pI 6.24。越南参PvPAL2与PvPAL4聚在同一个分支,亲缘关系较近,且PvPAL2与PvPAL4具有相似的外显子和内含子结构。PvPAL启动子区含有大量顺式作用元件,其中,非生物和生物胁迫响应元件数量最多。总体上看,PvPAL在大多数组织间的表达水平差异显著(P<0.05)。水杨酸处理6 h后,PvPAL1、PvPAL2和PvPAL4表达受到显著诱导。此外,愈伤组织瞬时过表达显示PvPAL2与PvPAL4可促进木质素和类黄酮积累。综上所述,4个PvPAL基因整体保守性较高,且基因表达水平显著受水杨酸诱导,PvPAL2和PvPAL4显著促进了木质素和类黄酮的积累,在越南参生长发育中发挥重要作用。展开更多
为更好地保护、开发和利用乌饭树资源,采用基因分型测序(GBS,genotyping by sequencing)技术对采集于5个地区的70份乌饭树野生种质进行了SNP分子标记开发,利用开发的标记研究了乌饭树种质的遗传多样性和群体遗传结构。结果显示,通过测...为更好地保护、开发和利用乌饭树资源,采用基因分型测序(GBS,genotyping by sequencing)技术对采集于5个地区的70份乌饭树野生种质进行了SNP分子标记开发,利用开发的标记研究了乌饭树种质的遗传多样性和群体遗传结构。结果显示,通过测序数据分析共筛选得到9752个高质量SNP标记用于后续研究;乌饭树5个群体均具有丰富的遗传多样性,平均有效等位基因数为1.523,平均期望杂合度为0.219,平均观测杂合度为0.231,其中江苏溧阳群体的遗传多样性最高。分子方差分析显示整个群体的遗传变异主要来自个体间(65.45%)。群体间遗传分化系数显示5个群体间遗传分化程度高,其中江苏溧阳与江西上犹群体间的遗传分化系数最高,为0.406。系统进化树(邻接法)显示乌饭树种质聚类为3个进化分支,种质的聚集与其地理来源无确定性关系;群体结构分析将乌饭树种质分为3个亚群,主成分分析结果与群体结构的结果类似,不同地区的乌饭树种质在3个亚群中均有分布,显示了乌饭树资源存在着广泛的基因交流。本研究可为今后乌饭树良种选育和资源保护提供参考。展开更多
GRAS(Growing point Activating Sequence)蛋白是植物发育中一类重要的转录因子家族。本研究基于拟南芥GRAS的氨基酸序列,在沉水樟基因组数据库鉴定GRAS基因家族成员,对沉水樟GRAS基因家族成员的基本结构信息、保守结构域、氨基酸序列...GRAS(Growing point Activating Sequence)蛋白是植物发育中一类重要的转录因子家族。本研究基于拟南芥GRAS的氨基酸序列,在沉水樟基因组数据库鉴定GRAS基因家族成员,对沉水樟GRAS基因家族成员的基本结构信息、保守结构域、氨基酸序列比对、进化树、模体分析以及共线性分析等方法,从而揭示沉水樟GRAS基因家族转录因子在进化中的特点,为进一步研究沉水樟GRAS基因家族的功能和逆境胁迫响应机制提供理论依据。结果表明,拟南芥GRAS的氨基酸序列与沉水樟基因组数据具有一定的序列相似性和结构同源性,这表明它们在进化上具有一定的亲缘关系,并通过功能同源分析,推测其可能的生理功能及其在植物抗逆性中的潜在作用机制。本研究为GRAS基因家族在植物中的功能定位和应用提供了重要依据。展开更多
基金supported by the National Nature Science Foundation of China(Grant No.31660568)Guangxi Science and Technology major project(Grant No.GuikeAA22068088)+2 种基金start-up funding for introduced talents in Guangxi University,the Guangxi Colleges and Universities Young and Middle-aged Teachers'Basic Scientific Research Ability Improvement Project(Grant No.2024KY0010)Guangxi Graduate Education Innovation Program(Grant No.YCSW2024093)the Guangxi University Student Innovation and Entrepreneurship Training Program Funding Project(Grant Nos.202310593704,202310593714,202410953044S).
文摘N6-methyladenosine(m^(6)A)modification,the most abundant internal modification in messenger RNA(mRNA)and long non-coding RNA(lncRNA),has emerged as a critical epitranscriptomic regulatory mechanism in eukaryotes.While the importance of m^(6)A modification in various biological processes has been recognized,a comprehensive understanding of its diverse roles in plant biology and agricultural applications remains fragmented.This review analyzes recent advances inm^(6)A modification's biological functions in plants.m^(6)A modification plays crucial roles in multiple aspects of plant life,including seed germination,organ development,and reproductive structure formation.Furthermore,m^(6)A has been found to significantly influence plant responses to environmental stresses,including salt,drought,temperature,and heavy metal exposure.We also uncover m^(6)A involvement in important agricultural traits.This review provides insights into the mechanistic understanding of m^(6)A modification in plants and highlights its applications in agricultural improvement,offering a foundation for future research in crop enhancement and stress resistance.
文摘为探究PAL基因家族在越南参(Panax vietnamensis Ha et Grushv.)中的功能,通过同源比对和隐马尔可夫模型检索对PAL基因家族成员进行鉴定,对其相关的理化性质、系统发育关系、基因结构、启动子顺式作用元件、共线性特征、组织特异性表达及其在水杨酸处理下的表达模式进行了系统解析,并在越南参愈伤组织中对PvPAL 2和PvPAL4进行了功能验证。结果显示:在越南参中共鉴定出4个PAL基因,依据其染色体位置分别将命名为PvPAL1、PvPAL2、PvPAL3、PvPAL4。4个PvPAL蛋白的氨基酸数为712~719,相对分子质量为77732.84~78236.50,理论等电点为pI 6.00至pI 6.24。越南参PvPAL2与PvPAL4聚在同一个分支,亲缘关系较近,且PvPAL2与PvPAL4具有相似的外显子和内含子结构。PvPAL启动子区含有大量顺式作用元件,其中,非生物和生物胁迫响应元件数量最多。总体上看,PvPAL在大多数组织间的表达水平差异显著(P<0.05)。水杨酸处理6 h后,PvPAL1、PvPAL2和PvPAL4表达受到显著诱导。此外,愈伤组织瞬时过表达显示PvPAL2与PvPAL4可促进木质素和类黄酮积累。综上所述,4个PvPAL基因整体保守性较高,且基因表达水平显著受水杨酸诱导,PvPAL2和PvPAL4显著促进了木质素和类黄酮的积累,在越南参生长发育中发挥重要作用。
文摘为更好地保护、开发和利用乌饭树资源,采用基因分型测序(GBS,genotyping by sequencing)技术对采集于5个地区的70份乌饭树野生种质进行了SNP分子标记开发,利用开发的标记研究了乌饭树种质的遗传多样性和群体遗传结构。结果显示,通过测序数据分析共筛选得到9752个高质量SNP标记用于后续研究;乌饭树5个群体均具有丰富的遗传多样性,平均有效等位基因数为1.523,平均期望杂合度为0.219,平均观测杂合度为0.231,其中江苏溧阳群体的遗传多样性最高。分子方差分析显示整个群体的遗传变异主要来自个体间(65.45%)。群体间遗传分化系数显示5个群体间遗传分化程度高,其中江苏溧阳与江西上犹群体间的遗传分化系数最高,为0.406。系统进化树(邻接法)显示乌饭树种质聚类为3个进化分支,种质的聚集与其地理来源无确定性关系;群体结构分析将乌饭树种质分为3个亚群,主成分分析结果与群体结构的结果类似,不同地区的乌饭树种质在3个亚群中均有分布,显示了乌饭树资源存在着广泛的基因交流。本研究可为今后乌饭树良种选育和资源保护提供参考。
文摘GRAS(Growing point Activating Sequence)蛋白是植物发育中一类重要的转录因子家族。本研究基于拟南芥GRAS的氨基酸序列,在沉水樟基因组数据库鉴定GRAS基因家族成员,对沉水樟GRAS基因家族成员的基本结构信息、保守结构域、氨基酸序列比对、进化树、模体分析以及共线性分析等方法,从而揭示沉水樟GRAS基因家族转录因子在进化中的特点,为进一步研究沉水樟GRAS基因家族的功能和逆境胁迫响应机制提供理论依据。结果表明,拟南芥GRAS的氨基酸序列与沉水樟基因组数据具有一定的序列相似性和结构同源性,这表明它们在进化上具有一定的亲缘关系,并通过功能同源分析,推测其可能的生理功能及其在植物抗逆性中的潜在作用机制。本研究为GRAS基因家族在植物中的功能定位和应用提供了重要依据。
