Análisis del genoma completo de la familia de genes de poligalacturonasa en Macadamia e identificación de miembros involucrados en la abscisión de frutos
Autores: Fei, Yu-Chong; Mo, Yi; Xu, Jiajing; Lin, Kai; Tao, Liang; He, Xiyong; Li, Meng; Xu, Zeng-Fu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Fisiológico
Abscisión de frutos
Poligalacturonasa
Familia de genes
Análisis filogenético
Perfilado de expresión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La abscisión fisiológica severa de los frutos limita significativamente el potencial de rendimiento en la macadamia. La poligalacturonasa (PG), una enzima hidrolítica clave en la degradación de la pectina, desempeña un papel crítico en la abscisión de los frutos. Sin embargo, en el genoma de la macadamia, la familia de genes y los miembros involucrados en la abscisión de los frutos siguen siendo poco comprendidos. En este estudio, se identificaron 56 miembros de la familia de genes, que estaban distribuidos de manera desigual en 13 de los 14 cromosomas, en el genoma de la macadamia. El análisis filogenético agrupó estos genes en siete clados, con la mayoría de los miembros encontrados en los clados D y E. Contenían de 3 a 11 exones y de 2 a 10 intrones, y excepto por aquellos en los clados E y G, la mayoría contenía dominios conservados I-IV y se predijo que estaban localizados exclusivamente en la membrana celular. El análisis del promotor reveló numerosos elementos responsivos a la luz, fitohormonas y estrés. El perfil de expresión durante el desarrollo del fruto mostró que doce eran indetectables o se expresaban a bajos niveles en la zona de abscisión del fruto, mientras que ocho se expresaron en altos niveles. , , y se regulaban significativamente al alza durante la abscisión inducida por una combinación de anillado con defoliación y tratamientos con etefón. Además, la sobrerregulación transitoria en pétalos de lirio promovió la abscisión prematura, sugiriendo que este gen desempeña un papel fundamental en la abscisión de los frutos de macadamia. Estos hallazgos avanzan la caracterización funcional de los genes de macadamia y destacan un subconjunto de genes candidatos para una mayor manipulación genética para mejorar la retención de frutos.
Descripción
La abscisión fisiológica severa de los frutos limita significativamente el potencial de rendimiento en la macadamia. La poligalacturonasa (PG), una enzima hidrolítica clave en la degradación de la pectina, desempeña un papel crítico en la abscisión de los frutos. Sin embargo, en el genoma de la macadamia, la familia de genes y los miembros involucrados en la abscisión de los frutos siguen siendo poco comprendidos. En este estudio, se identificaron 56 miembros de la familia de genes, que estaban distribuidos de manera desigual en 13 de los 14 cromosomas, en el genoma de la macadamia. El análisis filogenético agrupó estos genes en siete clados, con la mayoría de los miembros encontrados en los clados D y E. Contenían de 3 a 11 exones y de 2 a 10 intrones, y excepto por aquellos en los clados E y G, la mayoría contenía dominios conservados I-IV y se predijo que estaban localizados exclusivamente en la membrana celular. El análisis del promotor reveló numerosos elementos responsivos a la luz, fitohormonas y estrés. El perfil de expresión durante el desarrollo del fruto mostró que doce eran indetectables o se expresaban a bajos niveles en la zona de abscisión del fruto, mientras que ocho se expresaron en altos niveles. , , y se regulaban significativamente al alza durante la abscisión inducida por una combinación de anillado con defoliación y tratamientos con etefón. Además, la sobrerregulación transitoria en pétalos de lirio promovió la abscisión prematura, sugiriendo que este gen desempeña un papel fundamental en la abscisión de los frutos de macadamia. Estos hallazgos avanzan la caracterización funcional de los genes de macadamia y destacan un subconjunto de genes candidatos para una mayor manipulación genética para mejorar la retención de frutos.