Computational analysis and expression profiling of NAC transcription factor family involved in biotic stress response in Manihot esculenta

IF 4.2 3区生物学 Q1 PLANT SCIENCES

Plant Biology Pub Date : 2024-09-12 DOI:10.1111/plb.13715

A. H. Abdoulaye, C. Yuhua, Z. Xiaoyan, Y. Yiwei, H. Wang, C. Yinhua

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Abstract

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参与 Manihot esculenta 生物胁迫响应的 NAC 转录因子家族的计算分析和表达谱分析

新生多肽相关复合物（NAC）家族是最大的植物特异性 TF 家族之一，在植物生长、发育和胁迫响应中发挥着重要作用。NAC TFs 在水稻和拟南芥等植物中得到了广泛的研究；然而，它们在木薯（Manihot esculenta）环境胁迫下的特征、功能、进化和表达模式在很大程度上仍未得到探索。在此，我们利用生物信息学分析和生物胁迫反应研究了木薯中 NAC TFs 的理化性质、染色体位置、系统发育、基因结构、表达模式以及启动子区域的顺式元件。我们发现了 119 个木薯 NAC（MeNAC）基因家族，它们不均匀地分布在 16 条染色体上。我们研究了在黄单胞菌 Xanthomonas axonopodis pv. manihotis（Xam）感染下，菌株 CHN11 在不同时间点的表达模式。只有 20 个 MeNAC TFs 表现出明显的细菌抗性。qRT-PCR 分析显示，MeNAC7、26、63、65、77 和 113 在 XamCHN11 感染后被诱导，可能参与了木薯与细菌性枯萎病的分子相互作用。有趣的是，MeNAC26、MeNAC63、MeNAC65和MeNAC113在接种后3小时就对XamCHN11感染做出了反应。此外，我们还在 MeNAC 基因的启动子区域发现了 13 个与胁迫相关的顺式元件，它们参与了多种环境胁迫反应。系统进化分析表明，具有相似结构和基序分布的 MeNAC 基因被归为一组。这项研究为了解 MeNAC TFs 的进化、多样性和特征提供了宝贵的见解。它为更好地了解它们在木薯中的生物学作用和分子机制奠定了基础。

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来源期刊

Plant Biology 生物-植物科学

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期刊介绍： Plant Biology is an international journal of broad scope bringing together the different subdisciplines, such as physiology, molecular biology, cell biology, development, genetics, systematics, ecology, evolution, ecophysiology, plant-microbe interactions, and mycology. Plant Biology publishes original problem-oriented full-length research papers, short research papers, and review articles. Discussion of hot topics and provocative opinion articles are published under the heading Acute Views. From a multidisciplinary perspective, Plant Biology will provide a platform for publication, information and debate, encompassing all areas which fall within the scope of plant science.