Published June 30, 2022 | Version v1
Publication Open

Genome-Wide Identification and Characterization of GARP Transcription Factor Gene Family Members Reveal Their Diverse Functions in Tea Plant (Camellia sinensis)

Creators

  • 1. Southwest University
  • 2. Tea Research Institute
  • 3. Fujian Agriculture and Forestry University

Description

Golden2, ARR-B, Psr1 (GARP) proteins are plant-specific transcription factors that play vital and diverse roles in plants. However, systematic research on the GARP gene family in plants, including tea plant ( Camellia sinensis ), is scarce. In this study, a total of 69 GARP genes were identified and characterized from the tea plant genome based on the B-motif sequence signature. The CsGARP genes were clustered into five subfamilies: PHR1/PHL1, KAN, NIGT1/HRS1/HHO, GLK and ARR-B subfamilies. The phylogenetic relationships, gene structures, chromosomal locations, conserved motifs and regulatory cis -acting elements of the CsGARP family members were comprehensively analyzed. The expansion of CsGARP genes occurred via whole-genome duplication/segmental duplication, proximal duplication, and dispersed duplication under purifying selective pressure. The expression patterns of the CsGARP genes were systematically explored from various perspectives: in different tissues during different seasons; in different leaf color stages of tea plant; under aluminum treatment and nitrogen treatment; and in response to abiotic stresses such as cold, drought and salt and to biotic stress caused by Acaphylla theae . The results demonstrate that CsGARP family genes are ubiquitously expressed and play crucial roles in the regulation of growth and development of tea plant and the responses to environmental stimuli. Collectively, these results not only provide valuable information for further functional investigations of CsGARP s in tea plant but also contribute to broadening our knowledge of the functional diversity of GARP family genes in plants.

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

Translated Description (Arabic)

البروتينات الذهبية 2، ARR - B، Psr1 (GARP) هي عوامل نسخ خاصة بالنباتات تلعب أدوارًا حيوية ومتنوعة في النباتات. ومع ذلك، فإن الأبحاث المنهجية حول عائلة جين GARP في النباتات، بما في ذلك نبات الشاي ( كاميليا سينينسيس )، نادرة. في هذه الدراسة، تم تحديد ما مجموعه 69 جينًا من جينات GARP وتمييزها من جينوم نبات الشاي بناءً على توقيع تسلسل B - motif. تم تجميع جينات CsGARP في خمس عائلات فرعية: PHR1/PHL1 و KAN و NIGT1/HRS1/HHO و GLK و ARR - B. تم تحليل العلاقات الوراثية والتراكيب الجينية ومواقع الكروموسومات والزخارف المحفوظة والعناصر التنظيمية لأفراد عائلة CsGARP بشكل شامل. حدث توسع جينات CsGARP عن طريق ازدواجية الجينوم الكامل/الازدواجية القطاعية، والازدواجية القريبة، والازدواجية المشتتة تحت تنقية الضغط الانتقائي. تم استكشاف أنماط التعبير عن جينات CsGARP بشكل منهجي من وجهات نظر مختلفة: في أنسجة مختلفة خلال مواسم مختلفة ؛ في مراحل مختلفة من أوراق نبات الشاي ؛ تحت معالجة الألمنيوم ومعالجة النيتروجين ؛ واستجابة للإجهادات اللاأحيائية مثل البرد والجفاف والملح والإجهاد الحيوي الناجم عن أكافيلا ثاي . تظهر النتائج أن جينات عائلة CsGARP يتم التعبير عنها في كل مكان وتلعب أدوارًا حاسمة في تنظيم نمو وتطور نبات الشاي والاستجابات للمحفزات البيئية. بشكل جماعي، لا توفر هذه النتائج معلومات قيمة لمزيد من الفحوصات الوظيفية لـ CsGARPs في نبات الشاي فحسب، بل تساهم أيضًا في توسيع معرفتنا بالتنوع الوظيفي لجينات عائلة GARP في النباتات.

Translated Description (French)

Les protéines Golden2, ARR-B, Psr1 (GARP) sont des facteurs de transcription spécifiques aux plantes qui jouent des rôles vitaux et divers chez les plantes. Cependant, les recherches systématiques sur la famille du gène GARP chez les plantes, y compris le théier ( Camellia sinensis ), sont rares. Dans cette étude, un total de 69 gènes GARP ont été identifiés et caractérisés à partir du génome du théier sur la base de la signature de la séquence B-motif. Les gènes CsGARP ont été regroupés en cinq sous-familles : PHR1/PHL1, KAN, NIGT1/HRS1/HHO, GLK et ARR-B. Les relations phylogénétiques, les structures géniques, les emplacements chromosomiques, les motifs conservés et les éléments régulateurs à action cis des membres de la famille CsGARP ont été analysés de manière exhaustive. L'expansion des gènes CsGARP s'est produite par duplication du génome entier/duplication segmentaire, duplication proximale et duplication dispersée sous pression sélective purifiante. Les modèles d'expression des gènes CsGARP ont été systématiquement explorés sous différents angles : dans différents tissus au cours de différentes saisons ; à différents stades de couleur des feuilles du théier ; sous traitement à l'aluminium et à l'azote ; et en réponse aux stress abiotiques tels que le froid, la sécheresse et le sel et au stress biotique causé par Acaphylla theae . Les résultats démontrent que les gènes de la famille CsGARP sont exprimés de manière ubiquitaire et jouent un rôle crucial dans la régulation de la croissance et du développement du théier et dans les réponses aux stimuli environnementaux. Collectivement, ces résultats fournissent non seulement des informations précieuses pour d'autres études fonctionnelles des CsGARP dans les plants de thé, mais contribuent également à élargir nos connaissances sur la diversité fonctionnelle des gènes de la famille GARP chez les plantes.

Translated Description (Spanish)

Las proteínas Golden2, ARR-B, Psr1 (Garp) son factores de transcripción específicos de las plantas que desempeñan funciones vitales y diversas en las plantas. Sin embargo, la investigación sistemática sobre la familia de genes Garp en plantas, incluida la planta del té ( Camellia sinensis ), es escasa. En este estudio, se identificaron y caracterizaron un total de 69 genes Garp a partir del genoma de la planta de té en función de la firma de la secuencia del motivo B. Los genes CsGARP se agruparon en cinco subfamilias: subfamilias PHR1/PHL1, KAN, NIGT1/HRS1/HHO, GLK y ARR-B. Se analizaron exhaustivamente las relaciones filogenéticas, las estructuras génicas, las ubicaciones cromosómicas, los motivos conservados y los elementos reguladores que actúan en cis de los miembros de la familia CsGARP. La expansión de los genes CsGARP se produjo a través de la duplicación del genoma completo/duplicación segmentaria, duplicación proximal y duplicación dispersa bajo presión selectiva purificadora. Los patrones de expresión de los genes CsGARP se exploraron sistemáticamente desde diversas perspectivas: en diferentes tejidos durante diferentes estaciones; en diferentes etapas del color de las hojas de la planta del té; bajo tratamiento con aluminio y nitrógeno; y en respuesta a tensiones abióticas como el frío, la sequía y la sal y al estrés biótico causado por Acaphylla theae . Los resultados demuestran que los genes de la familia CsGARP se expresan de forma ubicua y desempeñan un papel crucial en la regulación del crecimiento y desarrollo de la planta del té y las respuestas a los estímulos ambientales. En conjunto, estos resultados no solo proporcionan información valiosa para futuras investigaciones funcionales de las CsGARP en la planta del té, sino que también contribuyen a ampliar nuestro conocimiento de la diversidad funcional de los genes de la familia Garp en las plantas.

Files

pdf.pdf

Files (1.3 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
md5:8decb42c27a6a12b9072734a10941852
1.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يكشف تحديد وتوصيف عامل النسخ الجيني لعامل GARP على مستوى الجينوم عن وظائفهم المتنوعة في نبات الشاي (الكاميليا الصينية)
Translated title (French)
L'identification et la caractérisation à l'échelle du génome des membres de la famille des gènes du facteur de transcription GARP révèlent leurs diverses fonctions dans la plante de thé (Camellia sinensis)
Translated title (Spanish)
Identificación y caracterización de todo el genoma de los miembros de la familia de genes del factor de transcripción Garp revelan sus diversas funciones en la planta del té (Camellia sinensis)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4283761766
DOI
10.3389/fpls.2022.947072

Is supplement to
https://openalex.org/W2989871178 (Other)
https://openalex.org/W2948800247 (Other)
https://openalex.org/W2936809068 (Other)
https://openalex.org/W2765671423 (Other)
https://openalex.org/W2173387109 (Other)
https://openalex.org/W2145784139 (Other)
https://openalex.org/W2091857626 (Other)
https://openalex.org/W1970221653 (Other)
https://openalex.org/W1967535570 (Other)
https://openalex.org/W1914610732 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1674181361
  • https://openalex.org/W1982372752
  • https://openalex.org/W1995045651
  • https://openalex.org/W2020134788
  • https://openalex.org/W2036501841
  • https://openalex.org/W2037654516
  • https://openalex.org/W2056845547
  • https://openalex.org/W2065996794
  • https://openalex.org/W2067876587
  • https://openalex.org/W2083224049
  • https://openalex.org/W2097940316
  • https://openalex.org/W2100398195
  • https://openalex.org/W2102196701
  • https://openalex.org/W2107454064
  • https://openalex.org/W2119932818
  • https://openalex.org/W2133420572
  • https://openalex.org/W2138692851
  • https://openalex.org/W2141292707
  • https://openalex.org/W2145186768
  • https://openalex.org/W2147159261
  • https://openalex.org/W2147596736
  • https://openalex.org/W2157106559
  • https://openalex.org/W2157743364
  • https://openalex.org/W2162505470
  • https://openalex.org/W2170093434
  • https://openalex.org/W2172532093
  • https://openalex.org/W2264058530
  • https://openalex.org/W2313961267
  • https://openalex.org/W2466043797
  • https://openalex.org/W2527891094
  • https://openalex.org/W2529123142
  • https://openalex.org/W2604050008
  • https://openalex.org/W2610974290
  • https://openalex.org/W2745015559
  • https://openalex.org/W2793102279
  • https://openalex.org/W2796002670
  • https://openalex.org/W2798260306
  • https://openalex.org/W2800563766
  • https://openalex.org/W2801745997
  • https://openalex.org/W2883145476
  • https://openalex.org/W2895213512
  • https://openalex.org/W2912794673
  • https://openalex.org/W2913930724
  • https://openalex.org/W2914409510
  • https://openalex.org/W2924953903
  • https://openalex.org/W2941995330
  • https://openalex.org/W2948757479
  • https://openalex.org/W2955506491
  • https://openalex.org/W2990668362
  • https://openalex.org/W2993546285
  • https://openalex.org/W2994405362
  • https://openalex.org/W2997570622
  • https://openalex.org/W3005060739
  • https://openalex.org/W3008860777
  • https://openalex.org/W3012049580
  • https://openalex.org/W3015990273
  • https://openalex.org/W3015998570
  • https://openalex.org/W3021557415
  • https://openalex.org/W3032368915
  • https://openalex.org/W3035715720
  • https://openalex.org/W3036319615
  • https://openalex.org/W3042895747
  • https://openalex.org/W3045135873
  • https://openalex.org/W3046390898
  • https://openalex.org/W3083607706
  • https://openalex.org/W3087256791
  • https://openalex.org/W3096744646
  • https://openalex.org/W3111048309
  • https://openalex.org/W3120537403
  • https://openalex.org/W3148548143
  • https://openalex.org/W3165569048
  • https://openalex.org/W3167787128
  • https://openalex.org/W3173435816
  • https://openalex.org/W3188840183
  • https://openalex.org/W3190298024
  • https://openalex.org/W3190559653
  • https://openalex.org/W3199528410
  • https://openalex.org/W3199730086
  • https://openalex.org/W3210989253