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长期低钙胁迫下孤儿作物 tef (Eragrostis tef (Zucc.) Trotter) 的全基因组转录组分析
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2022-11-15 , DOI: 10.1038/s41598-022-23844-z Ayalew Ligaba-Osena 1 , Mohammad Salehin 1 , Muhammad Numan 1 , Xuegeng Wang 2, 3 , Sang-Chul Choi 1 , Dereje Jima 4 , Louis-Marie Bobay 5 , Wanli Guo 1, 6
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更新日期:2022-11-16
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2022-11-15 , DOI: 10.1038/s41598-022-23844-z Ayalew Ligaba-Osena 1 , Mohammad Salehin 1 , Muhammad Numan 1 , Xuegeng Wang 2, 3 , Sang-Chul Choi 1 , Dereje Jima 4 , Louis-Marie Bobay 5 , Wanli Guo 1, 6
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钙(Ca 2+)是植物生长发育必需的矿质营养素之一。然而,长期缺乏 Ca 2+对 Tef [( Eragrostis tef ) (Zucc.) Trotter] 等孤儿作物的影响仍然未知,这些作物在谷物中积累了高水平的 Ca。Tef 是东非近 7000 万人的主要作物,尤其是在埃塞俄比亚和厄立特里亚。它是营养最丰富的谷物之一,而且比玉米、小麦和大米等主要谷物更能抵抗边缘土壤和气候条件。在这项研究中,tef 植物在含有最佳 (1 mM) 或低 (0.01 mM) Ca 2+的水培溶液中生长,并分析了植物生长参数和全基因组转录组。钙+2-缺陷植物表现出叶片坏死、叶片卷曲和生长迟缓症状。Ca 2+缺乏显着降低了根和枝条中的钙、钾 (K) 和根和枝条中的铜含量。同时,它极大地增加了根部铁 (Fe) 含量,表明 Ca 2+在这些矿物质的吸收和/或转运中的作用。使用 RNA-seq 的转录组学分析揭示了 Ca 2+通道的成员,包括环核苷酸门控通道和谷氨酸受体样通道、Ca 2+转运蛋白、Ca 2+结合蛋白和 Ca 2+依赖性蛋白激酶。由 Ca +2差异调节治疗。此外,几种铁/金属转运蛋白,包括液泡铁转运蛋白成员、黄色条纹状、天然抗性相关巨噬细胞蛋白和寡肽转运蛋白,响应于 Ca 2+处理,在芽和根之间受到差异调节。总之,我们的研究结果表明,Ca 2+缺乏通过调节几种转运蛋白和信号基因的转录组来影响植物生长和矿物质积累。
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