Họ gen catalase của cây mía đường và tính kháng bệnh
Họ gen catalase của cây mía đường và tính kháng bệnh
Nguồn; Qibin Wu, Yanling Chen, Wenhui Zou, Yong-Bao Pan, Peixia Lin, Liping Xu, Michael P Grisham, Qiugang Ding, Yachun Su, Youxiong Que. 2023. Genome-wide characterization of sugarcane catalase gene family identifies a ScCAT1 gene associated disease resistance. Int J Biol Macromol.; 2023 Mar 31; 232:123398. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2023.123398.
Trong thực vật, catalase (CAT) chủ yếu phân giải ra H2O2 từ gốc ô xy tự do (ROS: reactive oxygen species) và điều tiết sự tăng trưởng, phát triển. Cho đến nay, việc phân lập trên cơ sở toàn hệ gen của họ gen CAT trong cây mía Saccharum chưa được báo cáo. Kết quả nghiên cứu này cho thấy có 16 gen SsCAT được xác định trong loài Saccharum spontaneum. Chúng được xếp nhóm thành 3 họ phụ, với những gen gần nhau hơn có cấu trúc tương đối giống nhau. Hầu hết protein SsCAT đều có 3 amino acids bảo thủ, một là vị trí xúc tác tích cực, một là tín hiệu “heme-ligand”, 3 trình tự PST1 (peroxisomal targeting signal 1). Dự đoán “cis-regulatory element” cho thấy các gen SsCAT đều có trong tăng trưởng và phát triển, phản ứng với nhiều hormones và stress khác nhau. Cơ sở dữ liệu RNA-Seq cho thấy các gen SsCAT biểu hiện khác biệt nhau trong những mô khác nhau của cây mía, khác nhau khi bị lạnh, khô hạn và stress đối với Sporisorium scitamineum. Phân tử transcript của gen ScCAT1 (GenBank accession number KF664183) và hoạt tính của CAT được điều tiết theo kiểu “up” khi bị stress “S. scitamineum”. Biểu hiện mạnh mẽ của gen ScCAT1 trong cây Nicotiana benthamiana có thể làm tăng tính kháng của thuốc lá với xâm nhiễm của pathogen thông qua phân giải “toxic ROS” dư thừa và điều tiết theo kiểu “up” của gen liên quan đến phản ứng siêu nhạy cảm (HR), ROS và lộ trình tín hiệu SA (salicylic acid). Đây là thông tin có giá trị đối với họ gen CAT và làm cơ sở xác định chức năng của họ gen trong cây mía.
Comments
Post a Comment