Published April 18, 2017
| Version v1
Publication
Open
Comprehensive Transcriptome Analyses Reveal Differential Gene Expression Profiles of Camellia sinensis Axillary Buds at Para-, Endo-, Ecodormancy, and Bud Flush Stages
Creators
- 1. Tea Research Institute
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 3. United States Department of Agriculture
- 4. Agricultural Research Service
Description
Winter dormancy is an important biological feature for tea plant to survive cold winters, and it also affects the economic output of tea plant, one of the few woody plants in the world whose leaves are harvested and one of the few non-conifer evergreen species with characterized dormancies. To discover the bud dormancy regulation mechanism of tea plant in winter, we analyzed the global gene expression profiles of axillary buds at the paradormancy, endodormancy, ecodormancy, and bud flush stages by RNA-Seq analysis. In total, 16,125 differentially expressed genes (DEGs) were identified among the different measured conditions. Gene set enrichment analysis was performed on the DEGs identified from each dormancy transition. Enriched gene ontology terms, gene sets and transcription factors were mainly associated with epigenetic mechanisms, phytohormone signaling pathways, and callose-related cellular communication regulation. Furthermore, differentially expressed transcription factors as well as chromatin- and phytohormone-associated genes were identified. GI-, CAL-, SVP-, PHYB-, SFR6-, LHY-, ZTL-, PIF4/6-, ABI4-, EIN3-, ETR1-, CCA1-, PIN3-, CDK-, and CO-related gene sets were enriched. Based on sequence homology analysis, we summarized the key genes with significant expression differences in poplar and tea plant. The major molecular pathways involved in tea plant dormancy regulation are consistent with those of poplar to a certain extent; however, the gene expression patterns varied. This study provides the global transcriptome profiles of overwintering buds at different dormancy stages and is meaningful for improving the understanding of bud dormancy in tea plant.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعد السكون الشتوي سمة بيولوجية مهمة لنبات الشاي للبقاء على قيد الحياة في الشتاء البارد، كما أنه يؤثر على الناتج الاقتصادي لنبات الشاي، وهو أحد النباتات الخشبية القليلة في العالم التي يتم حصاد أوراقها وواحد من الأنواع الدائمة الخضرة غير الصنوبرية القليلة ذات السكون المميز. لاكتشاف آلية تنظيم سكون البراعم لنبات الشاي في فصل الشتاء، قمنا بتحليل ملامح التعبير الجيني العالمية للبراعم الإبطية في مراحل التماثل، والسكون الداخلي، والسكون البيئي، ومراحل تدفق البراعم من خلال تحليل RNA - Seq. في المجموع، تم تحديد 16125 جينًا معبرًا عنها بشكل تفاضلي (DEGs) من بين الحالات المقاسة المختلفة. تم إجراء تحليل إثراء مجموعة الجينات على DEGs المحددة من كل انتقال سكون. ارتبطت مصطلحات علم الوجود الجيني المخصب ومجموعات الجينات وعوامل النسخ بشكل أساسي بالآليات اللاجينية ومسارات إرسال إشارات الهرمونات النباتية وتنظيم الاتصالات الخلوية المتعلقة بالكالوز. علاوة على ذلك، تم تحديد عوامل النسخ المعبر عنها بشكل مختلف بالإضافة إلى الجينات المرتبطة بالكروماتين والهرمونات النباتية. تم إثراء مجموعات الجينات GI - و CAL - و SVP - و PHYB - و SFR6 - و LHY - و ZTL - و PIF4/6 - و ABI4 - و EIN3 - و ETR1 - و CCA1 - و PIN3 - و CDK - و CO. استنادًا إلى تحليل تماثل التسلسل، قمنا بتلخيص الجينات الرئيسية مع اختلافات كبيرة في التعبير في نبات الحور والشاي. تتوافق المسارات الجزيئية الرئيسية المشاركة في تنظيم سكون نبات الشاي مع مسارات الحور إلى حد ما ؛ ومع ذلك، اختلفت أنماط التعبير الجيني. توفر هذه الدراسة ملفات تعريف transcriptome العالمية للبراعم الشتوية في مراحل السكون المختلفة وهي ذات مغزى لتحسين فهم سكون البراعم في نبات الشاي.Translated Description (French)
La dormance hivernale est une caractéristique biologique importante pour que le théier survive aux hivers froids, et elle affecte également la production économique du théier, l'une des rares plantes ligneuses au monde dont les feuilles sont récoltées et l'une des rares espèces de conifères à feuilles persistantes avec des dormances caractérisées. Pour découvrir le mécanisme de régulation de la dormance des bourgeons du théier en hiver, nous avons analysé les profils d'expression génique globaux des bourgeons axillaires aux stades paradormancy, endodormancy, ecodormancy et bud flush par analyse ARN-Seq. Au total, 16 125 gènes exprimés de manière différentielle (DEG) ont été identifiés parmi les différentes conditions mesurées. Une analyse d'enrichissement de l'ensemble des gènes a été réalisée sur les DEG identifiés à partir de chaque transition de dormance. Les termes d'ontologie génétique enrichis, les ensembles de gènes et les facteurs de transcription étaient principalement associés aux mécanismes épigénétiques, aux voies de signalisation des phytohormones et à la régulation de la communication cellulaire liée à la callose. De plus, des facteurs de transcription exprimés de manière différentielle ainsi que des gènes associés à la chromatine et aux phytohormones ont été identifiés. Les ensembles de gènes liés à GI-, CAL-, SVP-, PHYB-, SFR6-, LHY-, ZTL-, PIF4/6-, ABI4-, EIN3-, ETR1-, CCA1-, PIN3-, CDK- et CO ont été enrichis. Sur la base d'une analyse d'homologie de séquence, nous avons résumé les gènes clés présentant des différences d'expression significatives chez le peuplier et le théier. Les principales voies moléculaires impliquées dans la régulation de la dormance des plants de thé sont cohérentes avec celles du peuplier dans une certaine mesure ; cependant, les modèles d'expression des gènes variaient. Cette étude fournit les profils transcriptomiques globaux des bourgeons hivernants à différents stades de dormance et est significative pour améliorer la compréhension de la dormance des bourgeons chez le théier.Translated Description (Spanish)
La latencia invernal es una característica biológica importante para que la planta de té sobreviva a los inviernos fríos, y también afecta a la producción económica de la planta de té, una de las pocas plantas leñosas del mundo cuyas hojas se cosechan y una de las pocas especies de hoja perenne no coníferas con latencias caracterizadas. Para descubrir el mecanismo de regulación de la latencia de los cogollos de la planta del té en invierno, analizamos los perfiles globales de expresión génica de los cogollos axilares en las etapas de paradormancia, endodormancia, ecodormancia y eliminación de cogollos mediante análisis de ARN-Seq. En total, se identificaron 16.125 genes expresados diferencialmente (DEG) entre las diferentes condiciones medidas. El análisis de enriquecimiento del conjunto de genes se realizó en los DEG identificados de cada transición de latencia. Los términos de ontología génica enriquecida, los conjuntos de genes y los factores de transcripción se asociaron principalmente con mecanismos epigenéticos, vías de señalización fitohormonal y regulación de la comunicación celular relacionada con la calosa. Además, se identificaron factores de transcripción expresados diferencialmente, así como genes asociados a cromatina y fitohormonas. Se enriquecieron los conjuntos de genes relacionados con GI-, CAL-, SVP-, PHYB-, SFR6-, LHY-, ZTL-, PIF4/6-, ABI4-, EIN3-, ETR1-, CCA1-, PIN3-, CDK- y CO. Con base en el análisis de homología de secuencia, resumimos los genes clave con diferencias de expresión significativas en el álamo y la planta de té. Las principales vías moleculares involucradas en la regulación de la latencia de la planta del té son consistentes con las del álamo hasta cierto punto; sin embargo, los patrones de expresión génica variaron. Este estudio proporciona los perfiles globales del transcriptoma de los cogollos que pasan el invierno en diferentes etapas de latencia y es significativo para mejorar la comprensión de la latencia de los cogollos en la planta del té.Files
pdf.pdf
Files
(5.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7e3f868463735e904b0bd69e15a58807
|
5.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تكشف تحليلات Transcriptome الشاملة عن ملفات تعريف التعبير الجيني التفاضلي للبراعم الإبطية الكاميليا الصينية في مراحل para - و endo - و ecodormancy و bud flush
- Translated title (French)
- Des analyses transcriptomiques complètes révèlent des profils d'expression génique différentielle des bourgeons axillaires de Camellia sinensis aux stades de para-, d'endo-, d'écodormance et de flush des bourgeons
- Translated title (Spanish)
- Los análisis integrales del transcriptoma revelan perfiles de expresión génica diferencial de los brotes axilares de Camellia sinensis en las etapas de para-, endo-, ecodormanancia y descarga de brotes
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2604885060
- DOI
- 10.3389/fpls.2017.00553
References
- https://openalex.org/W1483426879
- https://openalex.org/W1571657363
- https://openalex.org/W1584342410
- https://openalex.org/W1585990545
- https://openalex.org/W170467144
- https://openalex.org/W1845466649
- https://openalex.org/W1959467371
- https://openalex.org/W1964877838
- https://openalex.org/W1965172979
- https://openalex.org/W1965546414
- https://openalex.org/W1969542577
- https://openalex.org/W1970396605
- https://openalex.org/W1970425788
- https://openalex.org/W1972502581
- https://openalex.org/W1976987482
- https://openalex.org/W1978703721
- https://openalex.org/W1978929679
- https://openalex.org/W1980087716
- https://openalex.org/W1980928056
- https://openalex.org/W1984891757
- https://openalex.org/W1985160283
- https://openalex.org/W1986266923
- https://openalex.org/W1986385142
- https://openalex.org/W1989552891
- https://openalex.org/W1991883784
- https://openalex.org/W1996655258
- https://openalex.org/W1999261017
- https://openalex.org/W1999574084
- https://openalex.org/W2003517204
- https://openalex.org/W2004170588
- https://openalex.org/W2008235050
- https://openalex.org/W2010336376
- https://openalex.org/W2015063199
- https://openalex.org/W2017823500
- https://openalex.org/W2019015325
- https://openalex.org/W2028404033
- https://openalex.org/W2031012791
- https://openalex.org/W2036190505
- https://openalex.org/W2043215109
- https://openalex.org/W2048197501
- https://openalex.org/W2048670938
- https://openalex.org/W2048992061
- https://openalex.org/W2049089071
- https://openalex.org/W2049449170
- https://openalex.org/W2050438925
- https://openalex.org/W2050476527
- https://openalex.org/W2054804992
- https://openalex.org/W2055157395
- https://openalex.org/W2061436120
- https://openalex.org/W2061515484
- https://openalex.org/W2073075746
- https://openalex.org/W2077156270
- https://openalex.org/W2077345676
- https://openalex.org/W2079039161
- https://openalex.org/W2081050496
- https://openalex.org/W2081394497
- https://openalex.org/W2082997857
- https://openalex.org/W2084162819
- https://openalex.org/W2086515060
- https://openalex.org/W2091814815
- https://openalex.org/W2092686336
- https://openalex.org/W2094188842
- https://openalex.org/W2097046498
- https://openalex.org/W2100720702
- https://openalex.org/W2114105099
- https://openalex.org/W2116193229
- https://openalex.org/W2119530520
- https://openalex.org/W2120115169
- https://openalex.org/W2120380829
- https://openalex.org/W2123708345
- https://openalex.org/W2126273252
- https://openalex.org/W2130410032
- https://openalex.org/W2142704168
- https://openalex.org/W2144213938
- https://openalex.org/W2145131787
- https://openalex.org/W2150491974
- https://openalex.org/W2152058586
- https://openalex.org/W2154869819
- https://openalex.org/W2155574851
- https://openalex.org/W2156091491
- https://openalex.org/W2157510451
- https://openalex.org/W2167952495
- https://openalex.org/W2169823881
- https://openalex.org/W2171017028
- https://openalex.org/W2186177300
- https://openalex.org/W2196717195
- https://openalex.org/W2215170825
- https://openalex.org/W2230626459
- https://openalex.org/W2255616847
- https://openalex.org/W2258016827
- https://openalex.org/W2269085589
- https://openalex.org/W2273168350
- https://openalex.org/W2273832798
- https://openalex.org/W2289033442
- https://openalex.org/W2480753387
- https://openalex.org/W2529264961
- https://openalex.org/W2533355719
- https://openalex.org/W2550456148
- https://openalex.org/W2558724412
- https://openalex.org/W3022798826
- https://openalex.org/W4233036449
- https://openalex.org/W4296177013
- https://openalex.org/W88956824