Published November 5, 2020 | Version v1
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Genome-Wide Identification of the Tify Gene Family and Their Expression Profiles in Response to Biotic and Abiotic Stresses in Tea Plants (Camellia sinensis)

Creators

  • 1. Tea Research Institute
  • 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
  • 3. University of Sindh

Description

The TIFY family is a plant-specific gene family that is involved in regulating a variety of plant processes, including developmental and defense responses. The chromosome-level genome of the tea plant (Camellia sinensis) has recently been released, but a comprehensive view of the TIFY family in C. sinensis (the CsTIFY genes) is lacking. The current study performed an extensive genome-wide identification of CsTIFY genes. The phylogenetics, chromosome location, exon/intron structure, and conserved domains of these genes were analyzed to characterize the members of the CsTIFY family. The expression profiles of the CsTIFY genes in four organs were analyzed, and they showed different spatial expression patterns. All CsJAZ genes were observed to be induced by jasmonate acid (JA) and exhibited different responses to abiotic and biotic stresses. Six of seven CsJAZ genes (CsJAZ1, CsJAZ2, CsJAZ3, CsJAZ4, CsJAZ7, and CsJAZ8) were upregulated by mechanical wounding and infestation with the tea geometrid (Ectropis obliqua), while infection with tea anthracnose (Colletotrichum camelliae) primarily upregulated the expression levels of CsJAZ1 and CsJAZ10. In addition, CsJAZs were observed to interact with CsMYC2 and AtMYC2. Therefore, the results of this study may contribute to the functional characterization of the CsTIFY genes, especially the members of the JAZ subfamily, as regulators of the JA-mediated defense response in tea plant.

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Translated Description (Arabic)

عائلة TIFY هي عائلة جينات خاصة بالنباتات تشارك في تنظيم مجموعة متنوعة من العمليات النباتية، بما في ذلك الاستجابات التنموية والدفاعية. تم مؤخرًا إطلاق جينوم مستوى الكروموسوم لنبات الشاي (Camellia sinensis)، ولكن لا توجد رؤية شاملة لعائلة tify في C. sinensis (جينات CsTIFY). أجرت الدراسة الحالية تحديدًا مكثفًا على نطاق الجينوم لجينات CsTIFY. تم تحليل علم الوراثة العرقي، وموقع الكروموسوم، وهيكل الإكسون/الإنترون، والمجالات المحفوظة لهذه الجينات لتمييز أفراد عائلة CsTIFY. تم تحليل ملامح التعبير لجينات CsTIFY في أربعة أعضاء، وأظهرت أنماط تعبير مكاني مختلفة. لوحظ أن جميع جينات CsJAZ مستحثة بحمض الجاسمونات (JA) وأظهرت استجابات مختلفة للضغوط اللاأحيائية والأحيائية. تم تنظيم ستة من سبعة جينات CsJAZ (CsJAZ1 و CsJAZ2 و CsJAZ3 و CsJAZ4 و CsJAZ7 و CsJAZ8) عن طريق الجرح الميكانيكي والإصابة بالشاي الهندسي (Ectropis obliqua)، في حين أن العدوى بشاي أنثراكنوز (Colletotrichum camelliae) رفعت في المقام الأول مستويات التعبير عن CsJAZ1 و CsJAZ10. بالإضافة إلى ذلك، لوحظ أن CsJAZs تتفاعل مع CsMYC2 و AtMYC2. لذلك، قد تساهم نتائج هذه الدراسة في التوصيف الوظيفي لجينات CsTIFY، وخاصة أفراد عائلة JAZ الفرعية، كمنظمين للاستجابة الدفاعية بوساطة JA في نبات الشاي.

Translated Description (French)

La famille TIFY est une famille de gènes spécifiques aux plantes qui est impliquée dans la régulation d'une variété de processus végétaux, y compris les réponses de développement et de défense. Le génome chromosomique de la plante de thé (Camellia sinensis) a récemment été libéré, mais il manque une vision complète de la famille tify chez C. sinensis (les gènes CsTIFY). L'étude actuelle a effectué une identification étendue des gènes CsTIFY à l'échelle du génome. La phylogénétique, la localisation chromosomique, la structure exon/intron et les domaines conservés de ces gènes ont été analysés pour caractériser les membres de la famille CsTIFY. Les profils d'expression des gènes CsTIFY dans quatre organes ont été analysés, et ils ont montré différents modèles d'expression spatiale. On a observé que tous les gènes CsJAZ étaient induits par l'acide jasmonate (JA) et présentaient des réponses différentes aux stress abiotiques et biotiques. Six des sept gènes CsJAZ (CsJAZ1, CsJAZ2, CsJAZ3, CsJAZ4, CsJAZ7 et CsJAZ8) ont été régulés à la hausse par des blessures mécaniques et une infestation par la géométride du thé (Ectropis obliqua), tandis que l'infection par l'anthracnose du thé (Colletotrichum camelliae) a principalement régulé à la hausse les niveaux d'expression de CsJAZ1 et CsJAZ10. De plus, on a observé que les CsJAZ interagissent avec CsMYC2 et AtMYC2. Par conséquent, les résultats de cette étude peuvent contribuer à la caractérisation fonctionnelle des gènes CsTIFY, en particulier les membres de la sous-famille JAZ, en tant que régulateurs de la réponse de défense médiée par JA dans la plante de thé.

Translated Description (Spanish)

La familia TIFY es una familia de genes específicos de plantas que participa en la regulación de una variedad de procesos vegetales, incluidas las respuestas de desarrollo y defensa. Recientemente se ha publicado el genoma a nivel cromosómico de la planta del té (Camellia sinensis), pero se carece de una visión completa de la familia TIFY en C. sinensis (los genes CsTIFY). El estudio actual realizó una amplia identificación de todo el genoma de los genes CsTIFY. La filogenética, la ubicación cromosómica, la estructura exón/intrón y los dominios conservados de estos genes se analizaron para caracterizar a los miembros de la familia CsTIFY. Se analizaron los perfiles de expresión de los genes CsTIFY en cuatro órganos, y mostraron diferentes patrones de expresión espacial. Se observó que todos los genes CsJAZ eran inducidos por el ácido jasmonato (JA) y exhibían diferentes respuestas al estrés abiótico y biótico. Seis de los siete genes CsJAZ (CsJAZ1, CsJAZ2, CsJAZ3, CsJAZ4, CsJAZ7 y CsJAZ8) fueron regulados positivamente por heridas mecánicas e infestación con el geómetra del té (Ectropis obliqua), mientras que la infección con antracnosis del té (Colletotrichum camelliae) reguló principalmente los niveles de expresión de CsJAZ1 y CsJAZ10. Además, se observó que las CsJAZ interactuaban con CsMYC2 y AtMYC2. Por lo tanto, los resultados de este estudio pueden contribuir a la caracterización funcional de los genes CsTIFY, especialmente los miembros de la subfamilia JAZ, como reguladores de la respuesta de defensa mediada por JA en la planta del té.

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Translated title (Arabic)
تحديد على نطاق الجينوم لعائلة جين TIFE وملامح تعبيرها استجابة للضغوط الحيوية واللاأحيائية في نباتات الشاي (Camellia sinensis)
Translated title (French)
Identification à l'échelle du génome de la famille des gènes Tify et de leurs profils d'expression en réponse aux stress biotiques et abiotiques chez les plants de thé (Camellia sinensis)
Translated title (Spanish)
Identificación de todo el genoma de la familia de genes Tify y sus perfiles de expresión en respuesta al estrés biótico y abiótico en plantas de té (Camellia sinensis)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3095521344
DOI
10.3390/ijms21218316

Is supplement to
https://openalex.org/W4388446544 (Other)
https://openalex.org/W4280522564 (Other)
https://openalex.org/W4220915225 (Other)
https://openalex.org/W3190356641 (Other)
https://openalex.org/W3177452249 (Other)
https://openalex.org/W3049555208 (Other)
https://openalex.org/W2901330700 (Other)
https://openalex.org/W2791807217 (Other)
https://openalex.org/W2768023669 (Other)
https://openalex.org/W2089594992 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1549163438
  • https://openalex.org/W1913908392
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  • https://openalex.org/W2461281803
  • https://openalex.org/W2467716225
  • https://openalex.org/W2520274392
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  • https://openalex.org/W2908411604
  • https://openalex.org/W2911866537
  • https://openalex.org/W2932039553
  • https://openalex.org/W3004607651
  • https://openalex.org/W3006136674
  • https://openalex.org/W3010365842
  • https://openalex.org/W3023538914