Xác định, phân loại và phân tích sự biểu hiện của họ gen KNOX ở cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) bằng các phương pháp tin sinh học

https://doi.org/10.31130/jst-ud2017-126

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Cao Phi Bằng*

Từ khóa:

knox
biểu hiện gen
cây phả hệ
khoai tây
tin sinh học

Tóm tắt

Ở thực vật, KNOX (KNotted-like homeobOX) thuộc về siêu họ protein có vùng bảo thủ homeodomain, đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh trưởng và phát sinh hình thái. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng các phương pháp tin sinh học xác định được 9 gen KNOX ở cây khoai tây (Solanum tuberosum L.). Các gen và protein suy diễn mang các đặc trưng cơ bản của các KNOX đã biết. Các KNOX của cây khoai tây chia thành hai phân nhóm, năm gen phân nhóm I và bốn gen phân nhóm II. Cây khoai tây không có KNOX phân nhóm M. Sau sự phát sinh loài, chỉ quan sát được một hiện tượng nhân gen với các gen phân nhóm II. Tất cả các gen KNOX của cây khoai tây biểu hiện ở ít nhất một loại mô. Các gen KNOX II biểu hiện đa dạng hơn các gen KNOX I. Rất thú vị là hầu hết các gen KNOX biểu hiện ở củ khoai tây. Sự biểu hiện của các gen KNOX ở cuống lá và cơ quan sinh sản (hoa, nhị hoa) lần đầu tiên được báo cáo trong công trình này.

Tài liệu tham khảo

    [1] Cao Phi Bằng, Dunand C., 2014, "Xác định và phân tích in silico họ gen KNOX ở cây quýt đường (Citrus clementina)" , Tạp chí Công nghệ Sinh học 12(1): 113-123.
    [2] Finn R. D., Bateman A., Clements J., Coggill P., Eberhardt R. Y., Eddy S. R., Heger A., Hetherington K., Holm L., Mistry J., Sonnhammer E. L., Tate J., Punta M., 2014, "Pfam: the protein families database", Nucleic Acids Res, 42: D222-230. doi:10.1093/nar/gkt1223
    [3] Guo D., Li H. L., Tang X., Peng S. Q., 2014, "Cassava (Manihot esculenta Krantz) genome harbors KNOX genes differentially expressed during storage root development", Genet Mol Res, 13(4): 10714-10726. doi:10.4238/2014.
    [4] Hake S., Smith H. M., Holtan H., Magnani E., Mele G., Ramirez J., 2004, "The role of knox genes in plant development", Annu Rev Cell Dev Biol, 20, 125-151. doi:10.1146/annurev.cellbio.20.031803.093824
    [5] Hay A., Tsiantis M.,2010, "KNOX genes: versatile regulators of plant development and diversity", Development, 137(19): 3153-3165. doi:10.1242/dev.030049
    [6] Li E., Bhargava A., Qiang W., Friedmann M. C., Forneris N., Savidge R. A., Johnson L. A., Mansfield S. D., Ellis B. E., Douglas C. J., 2012, "The Class II KNOX gene KNAT7 negatively regulates secondary wall formation in Arabidopsis and is functionally conserved in Populus", New Phytol, 194(1): 102-115. doi:10.1111/j.1469-8137.2011.04016.x
    [7] Magnani E., Hake S., 2008, "KNOX lost the OX: the Arabidopsis KNATM gene defines a novel class of KNOX transcriptional regulators missing the homeodomain, Plant Cell, 20(4): 875-887. doi:10.1105/tpc.108.058495
    [8] Massa A. N., Childs K. L., Lin H., Bryan G. J., Giuliano G., Buell C. R., 2011, "The transcriptome of the reference potato genome Solanum tuberosum Group Phureja clone DM1-3 516R44", PLoS One, 6(10): e26801. doi:10.1371/journal.pone.0026801
    [9] Mukherjee K., Brocchieri L., Burglin T. R., 2009, "A comprehensive classification and evolutionary analysis of plant homeobox genes", Mol Biol Evol, 26(12): 2775-2794. doi:10.1093/molbev/msp201
    [10] Rosin F. M., Hart J. K., Horner H. T., Davies P. J., Hannapel D. J., 2003, "Overexpression of a knotted-like homeobox gene of potato alters vegetative development by decreasing gibberellin accumulation", Plant Physiol, 132(1): 106-117.
    [11] Sleator R. D., Walsh P., 2010, "An overview of in silico protein function prediction", Arch Microbiol, 192(3): 151-155.
    [12] Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S., 2011, "MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods", Mol Biol Evol, 28(10): 2731-2739. doi:10.1093/molbev/msr121
    [13] Testone G., Condello E., Verde I., Nicolodi C., Caboni E., Dettori M. T., Vendramin E., BrunoL., Bitonti M. B., Mele G., Giannino D., 2012, "The peach (Prunus persica L. Batsch) genome harbours 10 KNOX genes, which are differentially expressed in stem development, and the class 1 KNOPE1 regulates elongation and lignification during primary growth", J Exp Bot, 63(15): 5417-5435. doi:10.1093/jxb/ers194
    [14] Xu X., Pan S., Cheng S., Zhang B., Mu D., Ni P., Zhang G., Yang S., Li R., Wang J., Orjeda G., Guzman F., Torres M., Lozano R., Ponce O., Martinez D., De la Cruz G., Chakrabarti S. K., Patil V. U., Skryabin K. G., Kuznetsov B. B., Ravin N. V., Kolganova T. V., Beletsky A. V., Mardanov A. V., Di Genova A., Bolser D. M., Martin D. M., Li G., Yang Y., Kuang H., Hu Q., Xiong X., Bishop G. J., Sagredo B., Mejía N., Zagorski W., Gromadka R., Gawor J., Szczesny P., Huang S.,Zhang Z., Liang C., He J., Li Y., He Y., Xu J., Zhang Y., Xie B., Du Y., Qu D., Bonierbale M., Ghislain M., Herrera Mdel R., Giuliano G., Pietrella M., Perrotta G., Facella P.,O'Brien K., Feingold S. E., Barreiro L. E., Massa G. A., Diambra L., Whitty B. R., Vaillancourt B., Lin H., Massa A. N., Geoffroy M., Lundback S., DellaPenna D., Buell C. R.,Sharma S. K., Marshall D. F., Waugh R., Bryan G. J., Destefanis M., Nagy I., Milbourne D., Thomson S. J., Fiers M., Jacobs J. M., Nielsen K. L., Sønderkær M., Iovene M.,Torres G. A., Jiang J., Veilleux R. E., Bachem C. W., de Boer J., Borm T., Kloosterman B., van Eck H., Datema E., Hekkert B. T., Goverse A., van Ham R. C., Visser R. G., 2011, "Genome sequence and analysis of the tuber crop potato", Nature, 475(7355): 189-195. doi:10.1038/nature10158
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Mar 31, 2017
Download
PDF
Cách trích dẫn
Cao Phi Bang. “Xác định, phân loại Và phân tích sự biểu hiện của họ Gen KNOX ở cây Khoai tây (Solanum Tuberosum L.) bằng các phương pháp Tin Sinh học”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 3, số p.h 112.1, Tháng Ba 2017, tr 84-87, doi:10.31130/jst-ud2017-126.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##