干旱和高温胁迫下面包小麦（T. aestivum L.）中NAC家族的全基因组分析，扩增和表达。,PLOS ONE

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干旱和高温胁迫下面包小麦（T. aestivum L.）中NAC家族的全基因组分析，扩增和表达。
PLOS ONE ( IF 2.9 ) Pub Date : 2019-03-06 , DOI: 10.1371/journal.pone.0213390
Claire Guérin ₁ , Jane Roche ₁ , Vincent Allard ₁ , Catherine Ravel ₁ , Said Mouzeyar ₁ , Mohamed Fouad Bouzidi ₁

Affiliation

NAC家族是最大的植物特异性转录因子家族之一，并且其某些成员在植物发育以及对生物和非生物胁迫的响应中起着重要作用。在这里，我们盘点了488个NAC面包小麦（Triticum aestivum）成员。使用最新发布的小麦基因组（IWGS RefSeq v1.0），我们研究了以4B-4D-5A染色体的基因组区域为重点的复制事件，以此作为TaNAC成员家族扩展和新功能化的一个例子。使用可公开获得的RNAseq数据鉴定了器官中表达的TaNAC基因以及响应非生物胁迫的差异表达。在田间干旱条件下的两个发育阶段，从两种面包小麦基因型的叶片和谷粒中研究了23个选定的候选TaNAC基因的表达谱，并揭示了它们特定和/或重叠的表达方式。这项研究表明，在23个TaNAC基因中，有7个具有叶特异性表达，有5个具有谷粒特异性表达。另外，响应干旱的谷物特异性基因概况取决于基因型。这些基因可能被认为是进一步功能验证的潜在候选者，并可能对响应气候变化的作物改良计划产生兴趣。在全球范围内，本研究为面包小麦NAC基因家族的进化，分化和功能分析提供了新的见解。在23个TaNAC基因中，有7个具有叶特异性表达，有5个具有谷粒表达。另外，响应干旱的谷物特异性基因概况取决于基因型。这些基因可能被认为是进一步功能验证的潜在候选者，并可能对响应气候变化的作物改良计划产生兴趣。在全球范围内，本研究为面包小麦NAC基因家族的进化，分化和功能分析提供了新的见解。在23个TaNAC基因中，有7个具有叶特异性表达，有5个具有谷粒表达。另外，响应干旱的谷物特异性基因概况取决于基因型。这些基因可能被认为是进一步功能验证的潜在候选者，并可能对响应气候变化的作物改良计划产生兴趣。在全球范围内，本研究为面包小麦NAC基因家族的进化，分化和功能分析提供了新的见解。这些基因可能被认为是进一步功能验证的潜在候选者，并可能对响应气候变化的作物改良计划产生兴趣。在全球范围内，本研究为面包小麦NAC基因家族的进化，分化和功能分析提供了新的见识。这些基因可能被认为是进一步功能验证的潜在候选者，并可能对响应气候变化的作物改良计划产生兴趣。在全球范围内，本研究为面包小麦NAC基因家族的进化，分化和功能分析提供了新的见解。

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Genome-wide analysis, expansion and expression of the NAC family under drought and heat stresses in bread wheat (T. aestivum L.).

The NAC family is one of the largest plant-specific transcription factor families, and some of its members are known to play major roles in plant development and response to biotic and abiotic stresses. Here, we inventoried 488 NAC members in bread wheat (Triticum aestivum). Using the recent release of the wheat genome (IWGS RefSeq v1.0), we studied duplication events focusing on genomic regions from 4B-4D-5A chromosomes as an example of the family expansion and neofunctionalization of TaNAC members. Differentially expressed TaNAC genes in organs and in response to abiotic stresses were identified using publicly available RNAseq data. Expression profiling of 23 selected candidate TaNAC genes was studied in leaf and grain from two bread wheat genotypes at two developmental stages in field drought conditions and revealed insights into their specific and/or overlapping expression patterns. This study showed that, of the 23 TaNAC genes, seven have a leaf-specific expression and five have a grain-specific expression. In addition, the grain-specific genes profiles in response to drought depend on the genotype. These genes may be considered as potential candidates for further functional validation and could present an interest for crop improvement programs in response to climate change. Globally, the present study provides new insights into evolution, divergence and functional analysis of NAC gene family in bread wheat.

更新日期：2019-03-07

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