オーチャードグラスのSPL遺伝子ファミリーのゲノム全体の同定、系統発生分析、および発現分析（Dactylis glomerata l）

SPL（スクエアモサプロモーター結合タンパク質様）は、保存されたSBPドメインを含む植物固有の転写因子ファミリーであり、栄養から生成相の移行、開花および調節、耕作/分岐、ストレスにおいて重要な役割を果たします。応答。SPLファミリーはさまざまな植物種で特定され、特徴付けられていますが、世界中の重要な飼料作物であるOrchardgrassでそれに関する限られた情報が得られています。この研究では、7つの染色体間で17の推定DGSPL遺伝子が同定され、同様の遺伝子構造と保存されたモチーフを共有する7つのグループが系統解析によって決定されました。これらのうち、8つの遺伝子にはmiR156の潜在的な標的部位があります。CISエレメントおよび遺伝子オントロジー注釈分析により、DGSPLは発達と非生物的ストレス反応の調節に関与している可能性があることが示されました。5つの組織、および3つのストレス条件下での5つの発達段階での8つのDGSPL遺伝子の発現パターンは、RNA-SEQおよびQRT-PCRによって決定されました。これらのアッセイは、DGSPLが栄養から生殖相の移行、花の発達、およびストレス反応に関与していることを示しています。タバコおよび酵母の異種発現アッセイにおける一時的な発現解析は、miR156ターゲットDG1G01828.1およびDG0G01071.1が核局在化タンパク質であり、干ばつ、塩、熱ストレスに反応する可能性があることを示しています。私たちの研究は、OrchardgrassのSPLファミリーの最初の体系的な分析を表しています。この研究は、DGSPLファミリーの包括的な評価を提供します。DGSPLファミリーは、牧草の発達とストレス反応の調節におけるMIR156/DGSPLの役割をさらに調査するための基礎を築きます。

SPL (SQUAMOSA promoter binding protein-like) is a plant-specific transcription factor family that contains the conserved SBP domain, which plays a vital role in the vegetative-to-reproductive phase transition, flowering development and regulation, tillering/branching, and stress responses. Although the SPL family has been identified and characterized in various plant species, limited information about it has been obtained in orchardgrass, which is a critical forage crop worldwide. In this study, 17 putative DgSPL genes were identified among seven chromosomes, and seven groups that share similar gene structures and conserved motifs were determined by phylogenetic analysis. Of these, eight genes have potential target sites for miR156. cis-Element and gene ontology annotation analysis indicated DgSPLs may be involved in regulating development and abiotic stress responses. The expression patterns of eight DgSPL genes at five developmental stages, in five tissues, and under three stress conditions were determined by RNA-seq and qRT-PCR. These assays indicated DgSPLs are involved in vegetative-to-reproductive phase transition, floral development, and stress responses. The transient expression analysis in tobacco and heterologous expression assays in yeast indicated that miR156-targeted DG1G01828.1 and DG0G01071.1 are nucleus-localized proteins, that may respond to drought, salt, and heat stress. Our study represents the first systematic analysis of the SPL family in orchardgrass. This research provides a comprehensive assessment of the DgSPL family, which lays the foundation for further examination of the role of miR156/DgSPL in regulating development and stress responses in forages grasses.