Journal of Plant Growth Regulation ( IF 3.9 ) Pub Date : 2023-08-13 , DOI: 10.1007/s00344-023-11094-w Surbhi Mali , Madhushree Dutta , Komal Goel , Vidhi Raturi , Pravesh Kundu , Ravi Kumar , Vijay Gahlaut , Vishal Acharya , Vijai Kishor Gupta , Salej Sood , Gaurav Zinta
马铃薯(Solanum tuberosum L.)是一种改良的茎秆和重要的粮食作物,富含淀粉、蛋白质、抗氧化剂和维生素。马铃薯在全球范围内消费;然而,作为温带地区作物,它会受到气温上升的负面影响。组蛋白甲基化动态调节植物生长和发育以应对环境胁迫。这是一个由不同的组蛋白甲基转移酶和组蛋白去甲基酶介导的可逆过程,导致染色质结构的修饰以激活或抑制转录。含有 JmjC 结构域的组蛋白去甲基化酶蛋白参与组蛋白去甲基化,维持组蛋白甲基化水平的稳态。不过,土豆JMJ基因家族组蛋白去甲基化酶仍未得到表征,其在热应激下的表达动态尚不清楚。在这项研究中,全基因组分析鉴定出马铃薯中总共 26 种 StJMJ 蛋白,并根据其保守基序、结构域和基因结构对其进行分类。系统发育分析将StJMJ基因家族分为5类,分别命名为KDM5/JARID1、KDM4/JHDM3、KDM3/JHDM2、JMJD6和JmjC-only。计算机亚细胞定位研究表明,StJMJ 家族成员均匀分布在各个亚细胞区室中。启动子分析揭示了涉及光、发育、激素和应激反应的顺式调节元件的存在。此外,基因表达谱在高温下对热敏感(HS)和耐热(HT)基因型的叶和匍匐茎组织进行StJMJ 。The expression of StJMJ3 , StJMJ6 , StJMJ8 , StJMJ10 , StJMJ12 , StJMJ15 , StJMJ16 , StJMJ17 , StJMJ18 , StJMJ19 , and StJMJ21 were heat inducible in the leaf tissue of both genotypes, while showed antagonistic expression (upregulated in HS, downregulated in HT) in匍匐茎组织。此外,StJMJ11发现在两种基因型的叶和匍匐茎中显着上调。总的来说,这项研究暗示了StJMJ基因作为调节马铃薯耐热性的重要表观遗传调节因子的作用。
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