Published April 5, 2022
| Version v1
Publication
Open
Genome-scale transcriptomic insights into the gene co-expression network of seed abortion in triploid Siraitia grosvenorii
Creators
- 1. Guangxi Academy of Agricultural Science
- 2. Guangxi University of Chinese Medicine
- 3. Guangxi Institute of Botany
- 4. Chinese Academy of Sciences
- 5. Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College
- 6. Biotechnology Research Institute
Description
Siraitia grosvenorii (Swingle) C. Jeffrey, also known as Luohanguo or monk fruit, is a famous traditional Chinese medicine ingredient with important medicinal value and broad development prospects. Diploid S. grosvenorii has too many seeds, which will increase the utilization cost of active ingredients. Thus, studying the molecular mechanism of seed abortion in triploid S. grosvenorii, identifying the abortion-related genes, and regulating their expression will be a new direction to obtain seedless S. grosvenorii. Herein, we examined the submicroscopic structure of triploid S. grosvenorii seeds during abortion.Upon measuring the endogenous hormone content, we found that abscisic acid (ABA) and trans-zeatin (ZR) levels were significantly downregulated after days 15 and 20 of flowering. RNA sequencing of triploid seeds at different developmental stages was performed to identify key genes regulating abortion in triploid S. grosvenorii seeds. Multiple genes with differential expression between adjacent stages were identified; seven genes were differentially expressed across all stages. Weight gene co-expression network analysis revealed that the enhancement of monoterpene and terpene metabolic processes might lead to seed abortion by reducing the substrate flow to ABA and ZR.These findings provide insights into the gene-regulatory network of seed abortion in triploid S. grosvenorii from different perspectives, thereby facilitating the innovation of the breeding technology of S. grosvenorii.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
Siraitia grosvenorii (Swingle) C. Jeffrey، المعروف أيضًا باسم Luohanguo أو فاكهة الراهب، هو مكون مشهور في الطب الصيني التقليدي له قيمة طبية مهمة وآفاق تطوير واسعة. تحتوي S. grosvenorii ثنائية الصيغة الصبغية على الكثير من البذور، مما سيزيد من تكلفة استخدام المكونات النشطة. وبالتالي، فإن دراسة الآلية الجزيئية للإجهاض البذري في S. grosvenorii ثلاثية الصيغة الصبغية، وتحديد الجينات المرتبطة بالإجهاض، وتنظيم التعبير عنها سيكون اتجاهًا جديدًا للحصول على S. grosvenorii بدون بذور. هنا، قمنا بفحص البنية تحت المجهرية لبذور S. grosvenorii ثلاثية الصيغة الصبغية أثناء الإجهاض. عند قياس محتوى الهرمون الداخلي، وجدنا أن مستويات حمض الأبسيسيك (ABA) وما وراء الزياتين (ZR) قد تم تخفيضها بشكل كبير بعد اليومين 15 و 20 من الإزهار. تم إجراء تسلسل الحمض النووي الريبي للبذور ثلاثية الصيغة الصبغية في مراحل النمو المختلفة لتحديد الجينات الرئيسية التي تنظم الإجهاض في بذور S. grosvenorii ثلاثية الصيغة الصبغية. تم تحديد جينات متعددة ذات تعبير تفاضلي بين المراحل المتجاورة ؛ تم التعبير عن سبعة جينات بشكل تفاضلي عبر جميع المراحل. كشف تحليل شبكة التعبير الجيني المشترك للوزن أن تعزيز العمليات الأيضية أحادية التربين والتربين قد يؤدي إلى إجهاض البذور عن طريق تقليل تدفق الركيزة إلى ABA و ZR. توفر هذه النتائج رؤى حول شبكة تنظيم الجينات لإجهاض البذور في S. grosvenorii ثلاثية الصيغة الصبغة من وجهات نظر مختلفة، وبالتالي تسهيل ابتكار تكنولوجيا تربية S. grosvenorii.Translated Description (French)
Siraitia grosvenorii (Swingle) C. Jeffrey, également connu sous le nom de Luohanguo ou fruit du moine, est un célèbre ingrédient de la médecine traditionnelle chinoise avec une valeur médicinale importante et de larges perspectives de développement. Le diploïde S. grosvenorii a trop de graines, ce qui augmentera le coût d'utilisation des ingrédients actifs. Ainsi, l'étude du mécanisme moléculaire de l'avortement des graines chez le S. grosvenorii triploïde, l'identification des gènes liés à l'avortement et la régulation de leur expression constitueront une nouvelle direction pour obtenir un S. grosvenorii sans graines. Ici, nous avons examiné la structure submicroscopique des graines de S. grosvenorii triploïdes pendant l'avortement. Après avoir mesuré la teneur en hormones endogènes, nous avons constaté que les niveaux d'acide abscissique (ABA) et de transzéatine (ZR) étaient significativement régulés à la baisse après les jours 15 et 20 de la floraison. Le séquençage de l'ARN des graines triploïdes à différents stades de développement a été effectué pour identifier les gènes clés régulant l'avortement chez les graines de S. grosvenorii triploïdes. Plusieurs gènes avec une expression différentielle entre les stades adjacents ont été identifiés ; sept gènes ont été exprimés différemment à tous les stades. L'analyse du réseau de co-expression des gènes de poids a révélé que l'amélioration des processus métaboliques des monoterpènes et des terpènes pourrait conduire à l'avortement des graines en réduisant le flux de substrat vers l'ABA et le ZR. Ces résultats fournissent des informations sur le réseau de régulation des gènes de l'avortement des graines chez S. grosvenorii triploïde sous différents angles, facilitant ainsi l'innovation de la technologie de sélection de S. grosvenorii.Translated Description (Spanish)
Siraitia grosvenorii (Swingle) C. Jeffrey, también conocida como Luohanguo o fruta del monje, es un famoso ingrediente de la medicina tradicional china con un importante valor medicinal y amplias perspectivas de desarrollo. Diploid S. grosvenorii tiene demasiadas semillas, lo que aumentará el coste de utilización de los ingredientes activos. Por lo tanto, estudiar el mecanismo molecular del aborto de semillas en S. grosvenorii triploide, identificar los genes relacionados con el aborto y regular su expresión será una nueva dirección para obtener S. grosvenorii sin semillas. En este documento, examinamos la estructura submicroscópica de las semillas triploides de S. grosvenorii durante el aborto. Al medir el contenido de hormonas endógenas, encontramos que los niveles de ácido abscísico (ABA) y trans-zeatina (ZR) estaban significativamente regulados a la baja después de los días 15 y 20 de floración. La secuenciación de ARN de semillas triploides en diferentes etapas de desarrollo se realizó para identificar genes clave que regulan el aborto en semillas triploides de S. grosvenorii. Se identificaron múltiples genes con expresión diferencial entre estadios adyacentes; siete genes se expresaron diferencialmente en todos los estadios. El análisis de la red de coexpresión de genes de peso reveló que la mejora de los procesos metabólicos de monoterpenos y terpenos podría conducir al aborto de semillas al reducir el flujo de sustrato a ABA y ZR. Estos hallazgos proporcionan información sobre la red reguladora de genes del aborto de semillas en S. grosvenorii triploide desde diferentes perspectivas, facilitando así la innovación de la tecnología de reproducción de S. grosvenorii.Files
s12870-022-03562-4.pdf
Files
(4.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1c9dff758e6d69deb0777126554e6fe9
|
4.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- رؤى نسخية على نطاق الجينوم في شبكة التعبير الجيني المشترك للإجهاض البذري في ثلاثية الصبغة Siraitia grosvenorii
- Translated title (French)
- Aperçus transcriptomiques à l'échelle du génome dans le réseau de co-expression génique de l'avortement des semences chez Siraitia grosvenorii triploïde
- Translated title (Spanish)
- Conocimientos transcriptómicos a escala genómica sobre la red de coexpresión génica del aborto de semillas en Siraitia grosvenorii triploide
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4223571111
- DOI
- 10.1186/s12870-022-03562-4
References
- https://openalex.org/W1534031358
- https://openalex.org/W1607153642
- https://openalex.org/W1837392992
- https://openalex.org/W1966327575
- https://openalex.org/W1993708582
- https://openalex.org/W1997417840
- https://openalex.org/W2027856136
- https://openalex.org/W2078255395
- https://openalex.org/W2091989395
- https://openalex.org/W2101142880
- https://openalex.org/W2102278945
- https://openalex.org/W2102847035
- https://openalex.org/W2103017472
- https://openalex.org/W2104005232
- https://openalex.org/W2106332750
- https://openalex.org/W2115202043
- https://openalex.org/W2117044584
- https://openalex.org/W2136082994
- https://openalex.org/W2139091087
- https://openalex.org/W2139829496
- https://openalex.org/W2142628234
- https://openalex.org/W2147149363
- https://openalex.org/W2150460359
- https://openalex.org/W2158705427
- https://openalex.org/W2159482845
- https://openalex.org/W2159675211
- https://openalex.org/W2162339376
- https://openalex.org/W2166590928
- https://openalex.org/W2170281922
- https://openalex.org/W2170551349
- https://openalex.org/W2179438025
- https://openalex.org/W2188531670
- https://openalex.org/W2283871936
- https://openalex.org/W2297208468
- https://openalex.org/W2510875395
- https://openalex.org/W2588885537
- https://openalex.org/W2604495641
- https://openalex.org/W2774517302
- https://openalex.org/W2791664281
- https://openalex.org/W2792540382
- https://openalex.org/W2889377720
- https://openalex.org/W2901244515
- https://openalex.org/W2906676131
- https://openalex.org/W2936214451
- https://openalex.org/W2937279332
- https://openalex.org/W2954341920
- https://openalex.org/W2969647159
- https://openalex.org/W2972093186
- https://openalex.org/W2978061681
- https://openalex.org/W2999061925
- https://openalex.org/W3004029966
- https://openalex.org/W3031372976
- https://openalex.org/W3047555154
- https://openalex.org/W4247719526
- https://openalex.org/W4294216483