Published September 14, 2022 | Version v1
Publication Open

Genome-wide characterization of ovate family protein gene family associated with number of seeds per silique in Brassica napus

  • 1. Oil Crops Research Institute
  • 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
  • 3. Ministry of Agriculture and Rural Affairs

Description

Ovate family proteins (OFPs) were firstly identified in tomato as proteins controlling the pear shape of the fruit. Subsequent studies have successively proved that OFPs are a class of negative regulators of plant development, and are involved in the regulation of complex traits in different plants. However, there has been no report about the functions of OFPs in rapeseed growth to date. Here, we identified the OFPs in rapeseed at the genomic level. As a result, a total of 67 members were obtained. We then analyzed the evolution from Arabidopsis thaliana to Brassica napus, illustrated their phylogenetic and syntenic relationships, and compared the gene structure and conserved domains between different copies. We also analyzed their expression patterns in rapeseed, and found significant differences in the expression of different members and in different tissues. Additionally, we performed a GWAS for the number of seeds per silique (NSPS) in a rapeseed population consisting of 204 natural accessions, and identified a new gene BnOFP13_2 significantly associated with NSPS, which was identified as a novel function of OFPs. Haplotype analysis revealed that the accessions with haplotype 3 had a higher NSPS than other accessions, suggesting that BnOFP13_2 is associated with NSPS. Transcript profiling during the five stages of silique development demonstrated that BnOFP13_2 negatively regulates NSPS. These findings provide evidence for functional diversity of OFP gene family and important implications for oilseed rape breeding.

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

Translated Description (Arabic)

تم تحديد البروتينات العائلية البيضاوية (OFPs) أولاً في الطماطم كبروتينات تتحكم في شكل الكمثرى للفاكهة. وقد أثبتت الدراسات اللاحقة على التوالي أن OFPs هي فئة من المنظمين السلبيين لنمو النبات، وتشارك في تنظيم السمات المعقدة في النباتات المختلفة. ومع ذلك، لم يكن هناك تقرير عن وظائف OFPs في نمو بذور اللفت حتى الآن. هنا، حددنا OFPs في بذور اللفت على المستوى الجيني. ونتيجة لذلك، تم الحصول على ما مجموعه 67 عنصرا. ثم قمنا بتحليل التطور من أرابيدوبسيس ثاليانا إلى براسيكا نابوس، وأوضحنا علاقاتهم الوراثية والتناسلية، وقارننا البنية الجينية والمجالات المحفوظة بين النسخ المختلفة. كما قمنا بتحليل أنماط تعبيرها في بذور اللفت، ووجدنا اختلافات كبيرة في التعبير عن الأعضاء المختلفة وفي الأنسجة المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، أجرينا دراسة الترابط الجينومي الكامل (GWAS) لعدد البذور لكل سيليك (NSPS) في مجموعة من بذور اللفت تتكون من 204 مدخلات طبيعية، وحددنا جينًا جديدًا BnOFP13 _2 مرتبطًا بشكل كبير بـ NSPS، والذي تم تحديده على أنه وظيفة جديدة لـ OFPs. كشف تحليل النمط الفرداني أن الإضافات مع النمط الفرداني 3 لديها NSPS أعلى من الإضافات الأخرى، مما يشير إلى أن BnOFP13 _2 مرتبط بـ NSPS. أظهر التنميط النصي خلال المراحل الخمس لتطوير السيليك أن BnOFP13 _2 ينظم NSPS بشكل سلبي. توفر هذه النتائج دليلاً على التنوع الوظيفي لعائلة جين OFP والآثار المهمة لتكاثر اغتصاب البذور الزيتية.

Translated Description (French)

Les protéines de la famille des ovates (OFP) ont d'abord été identifiées dans la tomate comme des protéines contrôlant la forme de la poire du fruit. Des études ultérieures ont successivement prouvé que les OFP sont une classe de régulateurs négatifs du développement des plantes et sont impliqués dans la régulation de traits complexes chez différentes plantes. Cependant, il n'y a pas eu de rapport sur les fonctions des OFP dans la croissance du colza à ce jour. Ici, nous avons identifié les OFP dans le colza au niveau génomique. En conséquence, un total de 67 membres a été obtenu. Nous avons ensuite analysé l'évolution d'Arabidopsis thaliana à Brassica napus, illustré leurs relations phylogénétiques et synténiques, et comparé la structure du gène et les domaines conservés entre différentes copies. Nous avons également analysé leurs schémas d'expression chez le colza et constaté des différences significatives dans l'expression des différents membres et dans les différents tissus. De plus, nous avons effectué un GWAS pour le nombre de graines par silique (NSPS) dans une population de colza composée de 204 accessions naturelles, et identifié un nouveau gène BnOFP13_2 significativement associé à NSPS, qui a été identifié comme une nouvelle fonction des OFP. L'analyse de l'haplotype a révélé que les accessions avec l'haplotype 3 avaient une NSPS plus élevée que les autres accessions, ce qui suggère que BnOFP13_2 est associé à la NSPS. Le profilage de transcription au cours des cinq étapes du développement de la silique a démontré que BnOFP13_2 régule négativement la NSPS. Ces résultats fournissent des preuves de la diversité fonctionnelle de la famille des gènes OFP et des implications importantes pour l'élevage du colza.

Translated Description (Spanish)

Las proteínas de la familia de los ovatos (OFP) se identificaron en primer lugar en el tomate como proteínas que controlan la forma de la pera de la fruta. Estudios posteriores han demostrado sucesivamente que los OFP son una clase de reguladores negativos del desarrollo de las plantas y están involucrados en la regulación de rasgos complejos en diferentes plantas. Sin embargo, hasta la fecha no se ha informado sobre las funciones de los OFP en el crecimiento de la colza. Aquí, identificamos las OFP en la colza a nivel genómico. Como resultado, se obtuvieron un total de 67 miembros. Luego analizamos la evolución de Arabidopsis thaliana a Brassica napus, ilustramos sus relaciones filogenéticas y sinténicas, y comparamos la estructura génica y los dominios conservados entre diferentes copias. También analizamos sus patrones de expresión en colza, y encontramos diferencias significativas en la expresión de diferentes miembros y en diferentes tejidos. Además, realizamos un GWAS para el número de semillas por silicua (NSPS) en una población de colza que consta de 204 accesiones naturales, e identificamos un nuevo gen BnOFP13_2 significativamente asociado con NSPS, que se identificó como una función novedosa de OFPs. El análisis de haplotipos reveló que los accesos con haplotipo 3 tenían un NSPS más alto que otros accesos, lo que sugiere que BnOFP13_2 está asociado con NSPS. El perfil de transcripciones durante las cinco etapas del desarrollo de la sílice demostró que BnOFP13_2 regula negativamente NSPS. Estos hallazgos proporcionan evidencia de la diversidad funcional de la familia de genes OFP e implicaciones importantes para la cría de colza oleaginosa.

Files

pdf.pdf

Files (5.9 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:a7211f079f0168ce586f142e50381f80
5.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
توصيف الجينوم على نطاق واسع لعائلة الجينات البروتينية للعائلة البيضاوية المرتبطة بعدد البذور لكل سيليكة في براسيكا نابوس
Translated title (French)
Caractérisation à l'échelle du génome de la famille des gènes de la famille ovate associée au nombre de graines par silique chez Brassica napus
Translated title (Spanish)
Caracterización de todo el genoma de la familia de genes de proteínas de la familia ovada asociada con el número de semillas por sílice en Brassica napus

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4297899778
DOI
10.3389/fpls.2022.962592

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W154086559
  • https://openalex.org/W1794523831
  • https://openalex.org/W1840161315
  • https://openalex.org/W1880679916
  • https://openalex.org/W1929399095
  • https://openalex.org/W1947637730
  • https://openalex.org/W1974964336
  • https://openalex.org/W1975273627
  • https://openalex.org/W2001374342
  • https://openalex.org/W2002632259
  • https://openalex.org/W2015714801
  • https://openalex.org/W2023018257
  • https://openalex.org/W2024950936
  • https://openalex.org/W2026916622
  • https://openalex.org/W2037980148
  • https://openalex.org/W2041999282
  • https://openalex.org/W2043736985
  • https://openalex.org/W2046911443
  • https://openalex.org/W2061325948
  • https://openalex.org/W2067645663
  • https://openalex.org/W2071353471
  • https://openalex.org/W2093019594
  • https://openalex.org/W2096085649
  • https://openalex.org/W2098704509
  • https://openalex.org/W2100444431
  • https://openalex.org/W2102810326
  • https://openalex.org/W2104685598
  • https://openalex.org/W2106590854
  • https://openalex.org/W2107277218
  • https://openalex.org/W2113102777
  • https://openalex.org/W2119205648
  • https://openalex.org/W2120881348
  • https://openalex.org/W2126316383
  • https://openalex.org/W2127490915
  • https://openalex.org/W2137415483
  • https://openalex.org/W2140004721
  • https://openalex.org/W2150566162
  • https://openalex.org/W2154091258
  • https://openalex.org/W2154329872
  • https://openalex.org/W2158099240
  • https://openalex.org/W2165990439
  • https://openalex.org/W2166410432
  • https://openalex.org/W2170806459
  • https://openalex.org/W2191791478
  • https://openalex.org/W2192080449
  • https://openalex.org/W2252206168
  • https://openalex.org/W2311657124
  • https://openalex.org/W2336227476
  • https://openalex.org/W2412208583
  • https://openalex.org/W2608086505
  • https://openalex.org/W2612079819
  • https://openalex.org/W2751363171
  • https://openalex.org/W2776722568
  • https://openalex.org/W2885516749
  • https://openalex.org/W2903993534
  • https://openalex.org/W2914947989
  • https://openalex.org/W2982909938
  • https://openalex.org/W2989878792
  • https://openalex.org/W3006549145
  • https://openalex.org/W3007222398
  • https://openalex.org/W3036319615
  • https://openalex.org/W3131332297
  • https://openalex.org/W3134360847
  • https://openalex.org/W3175338668
  • https://openalex.org/W3178218493
  • https://openalex.org/W3192543836
  • https://openalex.org/W3213597109
  • https://openalex.org/W3216409865
  • https://openalex.org/W3217738471
  • https://openalex.org/W4206555240
  • https://openalex.org/W4225745688
  • https://openalex.org/W4236542104