生ingerにおけるAP2/ERF遺伝子ファミリーのゲノム全体の調査：発達中の進化と発現プロファイリングと非生物的ストレス

背景：AP2/ERF転写因子（TFS）は、植物の最大のTFファミリーの1つを構成し、植物の代謝、成長、発達、および生物的および非生物的ストレス反応において重要な役割を果たします。AP2/ERFファミリーは多くの植物種で徹底的に特定されており、いくつかのAP2/ERF TFは機能的に特徴付けられていますが、ジンジャー（Zingiber Officinale Roscoe）のこの家族についてはほとんど知られていません。ジンジャーゲノムシーケンスの最近の完了は、ジンジャーのAP2/ERF遺伝子の発現プロファイルをゲノム全体で調査する機会を提供します。 結果：Z.Officinaleゲノムで合計163のAP2/ERF遺伝子が得られ、ZoAP2/ERF遺伝子の染色体分布に従って名前が変更されました。系統解析により、それらは3つのサブファミリーに分割され、そのうち35はAP2サブファミリーに属し、120からERF、3つからRAV、5つのソロリストに属しました。ZoAP2/ERF遺伝子で合計10個のモチーフが検出され、一部のユニークなモチーフはZoAP2/ERF遺伝子の機能にとって重要であることがわかりました。染色体局在、遺伝子構造、保存されたタンパク質モチーフ分析、および遺伝子重複イベントの特性評価により、これらのZoAP2/ERF遺伝子の進化的特徴に関する深い洞察が得られました。RNA-seqデータおよび定量的予備転写（QRT-PCR）の発達中のZoAP2/ERFの定量的予備転写（QRT-PCR）分析に由来する発現プロファイルは、生ingerで調査されました。 結論：RNA-seqおよびQRT-PCRによるさまざまな組織におけるAP2/ERF遺伝子発現パターンの包括的な分析は、生ingerの成長と発達に重要な役割を果たし、根茎と花の発達を調節する遺伝子が予備的であることを示しました。識別されます。さらに、非生物的ストレスに反応したZoAP2/ERFファミリー遺伝子も同定されました。この研究は、ZoAP2/ERFファミリーを特定するのは初めてです。これは、進化的特性に関する研究と、発達と非生物的ストレス反応の分子基盤の理解、および生ingerの目的でZoAP2/ERF遺伝子のさらなる機能的特性評価に貢献します。作物の改善。

BACKGROUND: AP2/ERF transcription factors (TFs) constitute one of the largest TF families in plants, which play crucial roles in plant metabolism, growth, and development as well as biotic and abiotic stresses responses. Although the AP2/ERF family has been thoroughly identified in many plant species and several AP2/ERF TFs have been functionally characterized, little is known about this family in ginger (Zingiber officinale Roscoe), an important affinal drug and diet vegetable. Recent completion of the ginger genome sequencing provides an opportunity to investigate the expression profiles of AP2/ERF genes in ginger on a genome-wide basis. RESULTS: A total of 163 AP2/ERF genes were obtained in the Z.officinale genome and renamed according to the chromosomal distribution of the ZoAP2/ERF genes. Phylogenetic analysis divided them into three subfamilies, of which 35 belonged to the AP2 subfamily, 120 to ERF, three to RAV, and five to Sololist, respectively, which is in accordance with the number of conserved domains and gene structure analysis. A total of 10 motifs were detected in ZoAP2/ERF genes, and some of the unique motifs were found to be important for the function of ZoAP2/ERF genes. The chromosomal localization, gene structure, and conserved protein motif analyses, as well as the characterization of gene duplication events provided deep insight into the evolutionary features of these ZoAP2/ERF genes. The expression profiles derived from the RNA-seq data and quantitative reserve transcription (qRT-PCR) analysis of ZoAP2/ERFs during development and responses to abiotic stresses were investigated in ginger. CONCLUSION: A comprehensive analysis of the AP2/ERF gene expression patterns in various tissues by RNA-seq and qRT-PCR showed that they played an important role in the growth and development of ginger, and genes that might regulate rhizome and flower development were preliminary identified. In additionally, the ZoAP2/ERF family genes that responded to abiotic stresses were also identified. This study is the first time to identify the ZoAP2/ERF family, which contributes to research on evolutionary characteristics and better understanding the molecular basis for development and abiotic stress response, as well as further functional characterization of ZoAP2/ERF genes with an aim of ginger crop improvement.