Published March 31, 2021 | Version v1
Publication Open

Expansion and Molecular Characterization of AP2/ERF Gene Family in Wheat (Triticum aestivum L.)

Creators

  • 1. Anhui Agricultural University
  • 2. Ministry of Agriculture and Rural Affairs

Description

The AP2/ERF is a large protein family of transcription factors, playing an important role in signal transduction, plant growth, development, and response to various stresses. AP2/ERF super-family is identified and functionalized in a different plant but no comprehensive and systematic analysis in wheat ( Triticum aestivum L.) has been reported. However, a genome-wide and functional analysis was performed and identified 322 TaAP2/ERF putative genes from the wheat genome. According to the phylogenetic and structural analysis, TaAP2/ERF genes were divided into 12 subfamilies (Ia, Ib, Ic, IIa, IIb, IIc, IIIa, IIIb, IIIc, IVa, IVb, and IVc). Furthermore, conserved motifs and introns/exons analysis revealed may lead to functional divergence within clades. Cis -Acting analysis indicated that many elements were involved in stress-related and plant development. Chromosomal location showed that 320 AP2/ERF genes were distributed among 21 chromosomes and 2 genes were present in a scaffold. Interspecies microsynteny analysis revealed that maximum orthologous between Arabidopsis , rice followed by wheat. Segment duplication events have contributed to the expansion of the AP2/ERF family and made this family larger than rice and Arabidopsis . Additionally, AP2/ERF genes were differentially expressed in wheat seedlings under the stress treatments of heat, salt, and drought, and expression profiles were verified by qRT-PCR. Remarkably, the RNA-seq data exposed that AP2/ERF gene family might play a vital role in stress-related. Taken together, our findings provided useful and helpful information to understand the molecular mechanism and evolution of the AP2/ERF gene family in wheat.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

AP2/ERF هي عائلة كبيرة من البروتينات من عوامل النسخ، وتلعب دورًا مهمًا في نقل الإشارة ونمو النبات وتطوره والاستجابة للضغوط المختلفة. تم تحديد عائلة AP2/ERF الفائقة وتفعيلها في نبات مختلف ولكن لم يتم الإبلاغ عن تحليل شامل ومنهجي في القمح ( Triticum aestivum L.). ومع ذلك، تم إجراء تحليل وظيفي على مستوى الجينوم وحدد 322 من الجينات المفترضة TaAP2/ERF من جينوم القمح. وفقًا للتحليل الوراثي والبنيوي، تم تقسيم جينات TaAP2/ERF إلى 12 عائلة فرعية (Ia و Ib و Ic و IIa و IIb و IIc و IIIa و IIIb و IIIc و IVa و IVb و IVc). علاوة على ذلك، قد يؤدي الزخارف المحفوظة وتحليل الإنترونات/الإكسونات التي تم الكشف عنها إلى تباعد وظيفي داخل الفروع. أشار تحليل Cis - Acting إلى أن العديد من العناصر شاركت في تطوير النباتات المتعلقة بالإجهاد. أظهر موقع الكروموسومات أن 320 جين AP2/ERF تم توزيعها بين 21 كروموسوم وكان هناك جينان موجودان في سقالة. كشف التحليل المجهري بين الأنواع أن الحد الأقصى لتقويم العظام بين الأرابيدوبسيس والأرز يليه القمح. ساهمت أحداث ازدواجية الشريحة في توسيع عائلة AP2/ERF وجعلت هذه العائلة أكبر من الأرز والأرابيودوبسيس . بالإضافة إلى ذلك، تم التعبير عن جينات AP2/ERF بشكل مختلف في شتلات القمح تحت معالجات الإجهاد للحرارة والملح والجفاف، وتم التحقق من ملفات التعبير بواسطة qRT - PCR. ومن اللافت للنظر أن بيانات RNA - seq كشفت أن عائلة الجينات AP2/ERF قد تلعب دورًا حيويًا في الإجهاد المرتبط. قدمت النتائج التي توصلنا إليها مجتمعة معلومات مفيدة ومفيدة لفهم الآلية الجزيئية وتطور عائلة جينات AP2/ERF في القمح.

Translated Description (French)

L'AP2/ERF est une grande famille de protéines de facteurs de transcription, jouant un rôle important dans la transduction du signal, la croissance des plantes, le développement et la réponse à divers stress. La super-famille AP2/ERF est identifiée et fonctionnalisée dans une plante différente mais aucune analyse complète et systématique chez le blé ( Triticum aestivum L.) n'a été rapportée. Cependant, une analyse fonctionnelle et à l'échelle du génome a été réalisée et a identifié 322 gènes putatifs TaAP2/ERF à partir du génome du blé. Selon l'analyse phylogénétique et structurelle, les gènes TaAP2/ERF ont été divisés en 12 sous-familles (Ia, Ib, Ic, IIa, IIb, IIc, IIIa, IIIb, IIIc, IVa, IVb et IVc). En outre, les motifs conservés et l'analyse des introns/exons révélés peuvent entraîner une divergence fonctionnelle au sein des clades. L'analyse cis -Acting a indiqué que de nombreux éléments étaient impliqués dans le stress et le développement des plantes. La localisation chromosomique a montré que 320 gènes AP2/ERF étaient répartis entre 21 chromosomes et que 2 gènes étaient présents dans un échafaudage. L'analyse de microsynthèse interspécifique a révélé que l'orthologue maximum entre Arabidopsis , le riz suivi par le blé. Les événements de duplication de segments ont contribué à l'expansion de la famille AP2/ERF et ont rendu cette famille plus grande que le riz et Arabidopsis . De plus, les gènes AP2/ERF ont été exprimés différemment dans les semis de blé sous les traitements de stress de la chaleur, du sel et de la sécheresse, et les profils d'expression ont été vérifiés par qRT-PCR. Remarquablement, les données RNA-seq ont révélé que la famille de gènes AP2/ERF pourrait jouer un rôle vital dans le stress. Ensemble, nos résultats ont fourni des informations utiles et utiles pour comprendre le mécanisme moléculaire et l'évolution de la famille de gènes AP2/ERF chez le blé.

Translated Description (Spanish)

El AP2/ERF es una gran familia de proteínas de factores de transcripción, que desempeña un papel importante en la transducción de señales, el crecimiento de las plantas, el desarrollo y la respuesta a diversas tensiones. La superfamilia AP2/ERF se identifica y funcionaliza en una planta diferente, pero no se ha informado de un análisis exhaustivo y sistemático en trigo ( Triticum aestivum L.). Sin embargo, se realizó un análisis funcional y de todo el genoma y se identificaron 322 supuestos genes TaAP2/ERF del genoma del trigo. De acuerdo con el análisis filogenético y estructural, los genes TaAP2/ERF se dividieron en 12 subfamilias (Ia, Ib, Ic, IIa, IIb, IIc, IIIa, IIIb, IIIc, IVA, IVb y IVc). Además, los motivos conservados y el análisis de intrones/exones revelados pueden conducir a divergencias funcionales dentro de los clados. El análisis Cis-Acting indicó que muchos elementos estaban involucrados en el desarrollo de plantas y relacionado con el estrés. La ubicación cromosómica mostró que 320 genes AP2/ERF estaban distribuidos entre 21 cromosomas y 2 genes estaban presentes en un andamio. El análisis de microsintenia entre especies reveló que el máximo ortólogo entre Arabidopsis , arroz seguido de trigo. Los eventos de duplicación de segmentos han contribuido a la expansión de la familia AP2/ERF y han hecho que esta familia sea más grande que el arroz y la Arabidopsis . Además, los genes AP2/ERF se expresaron diferencialmente en plántulas de trigo bajo los tratamientos de estrés de calor, sal y sequía, y los perfiles de expresión se verificaron mediante qRT-PCR. Sorprendentemente, los datos de RNA-seq expusieron que la familia de genes AP2/ERF podría desempeñar un papel vital en el estrés. En conjunto, nuestros hallazgos proporcionaron información útil y útil para comprender el mecanismo molecular y la evolución de la familia de genes AP2/ERF en el trigo.

Files

pdf.pdf

Files (4.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:967f863c8121f0c49d99559d7660e869
4.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التوسع والتوصيف الجزيئي لعائلة الجينات AP2/ERF في القمح (Triticum aestivum L.)
Translated title (French)
Expansion et caractérisation moléculaire de la famille de gènes AP2/ERF dans le blé (Triticum aestivum L.)
Translated title (Spanish)
Expansión y caracterización molecular de la familia de genes AP2/ERF en trigo (Triticum aestivum L.)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3145520655
DOI
10.3389/fgene.2021.632155

Is supplement to
https://openalex.org/W4378782348 (Other)
https://openalex.org/W4236246458 (Other)
https://openalex.org/W3040603050 (Other)
https://openalex.org/W2996070957 (Other)
https://openalex.org/W2170453929 (Other)
https://openalex.org/W2166212839 (Other)
https://openalex.org/W2150845008 (Other)
https://openalex.org/W2040332058 (Other)
https://openalex.org/W1970221653 (Other)
https://openalex.org/W1914610732 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1510890161
  • https://openalex.org/W1562315224
  • https://openalex.org/W1572027991
  • https://openalex.org/W1600674986
  • https://openalex.org/W1963843265
  • https://openalex.org/W1968395777
  • https://openalex.org/W1976499750
  • https://openalex.org/W1978239553
  • https://openalex.org/W1979608514
  • https://openalex.org/W1983878717
  • https://openalex.org/W1989243728
  • https://openalex.org/W1990261634
  • https://openalex.org/W1992664882
  • https://openalex.org/W1997720887
  • https://openalex.org/W1999220637
  • https://openalex.org/W2004622806
  • https://openalex.org/W2006581737
  • https://openalex.org/W2008800248
  • https://openalex.org/W2012650641
  • https://openalex.org/W2014430428
  • https://openalex.org/W2014812831
  • https://openalex.org/W2020068381
  • https://openalex.org/W2020384442
  • https://openalex.org/W2023675039
  • https://openalex.org/W2025930834
  • https://openalex.org/W2029397699
  • https://openalex.org/W2030537620
  • https://openalex.org/W2030895290
  • https://openalex.org/W2035908878
  • https://openalex.org/W2039220325
  • https://openalex.org/W2040934209
  • https://openalex.org/W2044536026
  • https://openalex.org/W2050508835
  • https://openalex.org/W2068090568
  • https://openalex.org/W2070539328
  • https://openalex.org/W2082623412
  • https://openalex.org/W2091989333
  • https://openalex.org/W2093067391
  • https://openalex.org/W2094248736
  • https://openalex.org/W2098115340
  • https://openalex.org/W2107277218
  • https://openalex.org/W2112060555
  • https://openalex.org/W2117130027
  • https://openalex.org/W2117304765
  • https://openalex.org/W2117386282
  • https://openalex.org/W2119205648
  • https://openalex.org/W2123369520
  • https://openalex.org/W2127195733
  • https://openalex.org/W2129308725
  • https://openalex.org/W2130344155
  • https://openalex.org/W2130949179
  • https://openalex.org/W2133006973
  • https://openalex.org/W2134678329
  • https://openalex.org/W2135062466
  • https://openalex.org/W2137015675
  • https://openalex.org/W2138022567
  • https://openalex.org/W2140415861
  • https://openalex.org/W2141314326
  • https://openalex.org/W2145564789
  • https://openalex.org/W2148383392
  • https://openalex.org/W2152207030
  • https://openalex.org/W2155421142
  • https://openalex.org/W2157091065
  • https://openalex.org/W2158018108
  • https://openalex.org/W2160409171
  • https://openalex.org/W2166719963
  • https://openalex.org/W2215958658
  • https://openalex.org/W2260223736
  • https://openalex.org/W2262433536
  • https://openalex.org/W2271769532
  • https://openalex.org/W2314049557
  • https://openalex.org/W2410500534
  • https://openalex.org/W2419579735
  • https://openalex.org/W2508805055
  • https://openalex.org/W2517397223
  • https://openalex.org/W2551781245
  • https://openalex.org/W2559191318
  • https://openalex.org/W2743581482
  • https://openalex.org/W2764212282
  • https://openalex.org/W2767380857
  • https://openalex.org/W2767966904
  • https://openalex.org/W2886785109
  • https://openalex.org/W2908904965
  • https://openalex.org/W2912418468
  • https://openalex.org/W2944067549
  • https://openalex.org/W2971196755
  • https://openalex.org/W2979610594
  • https://openalex.org/W3006866513
  • https://openalex.org/W3037149653
  • https://openalex.org/W3044240404
  • https://openalex.org/W3110897509
  • https://openalex.org/W4237704510
  • https://openalex.org/W4251587842
  • https://openalex.org/W562504