Xác định phân họ nhóm IIA WRKY và phân tích chức năng của GhWRKY17 trên cây Bông vùng cao (Gossypium hirsutum L.) tại Trung Quốc

Bông là một loại cây trồng kinh tế quan trọng và nguyên liệu dệt có vai trò quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Những phát hiện trước đây đã chỉ ra rằng stress và già hóa là những yếu tố quan trọng hạn chế sự phát triển của bông, chất lượng sợi và năng suất. Cho đến nay, phân tích chức năng của nhóm IIa GhWRKYs chủ yếu tập trung vào các điều kiện stress với phân tích hạn chế về vai trò có thể của chúng trong sự già hóa ở lá. Nhóm nghiên cứu phân tích TFA nhóm IIa trong bông vùng cao liên quan đến phát sinh loài, cấu trúc intron-exon, thành phần, tỷ lệ Ka/Ks và các mẫu biểu hiện trong các mô khác nhau và trong thời kỳ già hóa lá. Để phân tích sâu hơn chức năng của gen WRA nhóm IIa, GhWRKY17 đã được cách ly và mô tả. Biểu hiện GhWRKY17 có thể được gây ra trong quá trình già hóa lá và biểu hiện quá mức của GhWRKY17 dẫn đến một kiểu hình già hóa sớm trong cây Arabidopsis chuyển gen.

Để đánh giá các mẫu biểu hiện gen trong các mô khác nhau và trong quá trình lão hóa lá tự nhiên, giống CCRI74 già hóa sớm và giống Liao 4086 không già hóa sớm được trồng trong khu vực bông tại Viện Nghiên cứu Bông của CAAS (Anyang, Henan, Trung Quốc) ). Để phân tích biểu hiện mô, các mô bao gồm rễ, thân, lá, cánh hoa, nhụy hoa, nhị hoa, noãn và sợi được thu thập từ CCRI74. Để phát hiện biểu hiện gen trong quá trình già hóa lá tự nhiên, hai phương pháp được sử dụng để thu thập mẫu. Để kiểm tra các giai đoạn phát triển lá khác nhau, thứ tư hàng đầu lá từ hai giống được lấy mẫu mỗi 10 ngày sau khi gieo 80 ngày. Để kiểm tra các lá khác nhau, năm giai đoạn khác nhau của lá được thu từ CCRI74: Giai đoạn 1, một lá mới mở rộng; Giai đoạn 2, lá trưởng thành; Giai đoạn 3, 25% diện tích lá già hóa; Giai đoạn 4, 50% diện tích lá già hóa; và Giai đoạn 5, lá có ít nhất 75% diện tích già hóa.

Các yếu tố phiên mã WRKY đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thực vật, phản ứng stress, sự lão hóa lá và tăng trưởng và phát triển của cây. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra các mẫu biểu hiện của một số nhóm IIa GhWRKYcác gen trong các mô riêng lẻ cũng như trong quá trình lão hóa lá sử dụng dữ liệu giải trình tự RNA công cộng và PCR định lượng theo thời gian thực. Để hiểu rõ hơn về các chức năng của nhóm IIa GhWRKYs trong bông, GhWRKY17 ( KF669857 ) được phân lập từ bông vùng cao, sự liên kết chuỗi, các yếu tố hoạt hóa Cis và nội bào hóa được biểu thị đặc trưng. Hơn nữa, sự biểu hiện quá mức của GhWRKY17 trong cây Arabidopsis đã điều chỉnh các gen liên quan đến lão hóa AtWRKY53, AtSAG12 và AtSAG13, tăng cường tính nhạy cảm của cây đối với sự già hóa lá. Những phát hiện này đặt nền tảng cho phân tích sâu hơn và nghiên cứu các chức năng của gen WRKY trong bông.

Nguồn: ncbi.nlm.nih.gov