Published September 13, 2011
| Version v1
Publication
Open
Regulation of biomass growth and carbon partitioning in poplar – molecular characterization of a candidate gene
- 1. University of Florida
- 2. Universidade Federal de Goiás
Description
Improvement of plant feedstock for bioenergy production can be achieved by modifying wood chemical properties and increasing biomass productivity. We previously identified a candidate gene for carbon partitioning and growth on chromosome 13 (cpg13) of poplar. Cpg13 was identified as the regulator of carbon partition and growth within a QTL interval that explains 56% of the variation in cellulose to lignin ratio, as well as 20-25% of the heritable variation in biomass. Putative homologues of cpg13 in Arabidopsis are annotated as proteins of unknown function; therefore, the functional characterization of cpg13 is essential. At present, evidence of the functional role of cpg13 is being obtained by the analysis of poplar transgenic plants transformed with RNAi, overexpression and GFP-fused – cpg13 constructs. Preliminary data indicates that down-regulating cpg13 positively impacts growth, while a negative effect is detected in lines overexpressing cpg13. Transgenic poplar 35S::cpg13:GFP shows localization in cell wall, consistent with in silico predictions. Comparative genomics indicate moderate similarity with methyltransferase. Analysis of the impact of differentially regulating cpg13 on lignin and cellulose is currently under way in the mutants. Furthermore, attempts to purify the cpg13 protein are in progress, to define its role through a series of biochemical function assays.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمكن تحسين المواد الأولية النباتية لإنتاج الطاقة الحيوية عن طريق تعديل الخواص الكيميائية للخشب وزيادة إنتاجية الكتلة الحيوية. لقد حددنا سابقًا جينًا مرشحًا لتقسيم الكربون ونموه على الكروموسوم 13 (cpg13) من الحور. تم تحديد Cpg13 كمنظم لتقسيم الكربون ونموه خلال فترة QTL التي تفسر 56 ٪ من التباين في نسبة السليلوز إلى اللجنين، بالإضافة إلى 20-25 ٪ من التباين الوراثي في الكتلة الحيوية. يتم شرح المتجانسات المفترضة لـ cpg13 في أرابيدوبسيس على أنها بروتينات ذات وظيفة غير معروفة ؛ لذلك، فإن التوصيف الوظيفي لـ cpg13 ضروري. في الوقت الحاضر، يتم الحصول على أدلة على الدور الوظيفي لـ cpg13 من خلال تحليل النباتات المحورة وراثيًا الحور التي تم تحويلها باستخدام RNAi والتعبير المفرط و GFP المنصهر – بنيات cpg13. تشير البيانات الأولية إلى أن خفض تنظيم cpg13 يؤثر بشكل إيجابي على النمو، في حين يتم اكتشاف تأثير سلبي في الخطوط التي تفرط في التعبير عن cpg13. الحور المعدل وراثيا 35S::cpg13: يظهر GFP التوطين في جدار الخلية، بما يتفق مع تنبؤات السيليكو. يشير علم الجينوم المقارن إلى تشابه معتدل مع ناقلة الميثيل. يجري حاليًا تحليل تأثير التنظيم التفاضلي لـ cpg13 على اللجنين والسليلوز في الطفرات. علاوة على ذلك، هناك محاولات جارية لتنقية بروتين cpg13، لتحديد دوره من خلال سلسلة من فحوصات الوظائف الكيميائية الحيوية.Translated Description (French)
L'amélioration des matières premières végétales pour la production de bioénergie peut être réalisée en modifiant les propriétés chimiques du bois et en augmentant la productivité de la biomasse. Nous avons précédemment identifié un gène candidat pour le partage et la croissance du carbone sur le chromosome 13 (cpg13) du peuplier. Cpg13 a été identifié comme le régulateur de la partition et de la croissance du carbone dans un intervalle QTL qui explique 56% de la variation du rapport cellulose/lignine, ainsi que 20-25% de la variation héréditaire de la biomasse. Les homologues putatifs de cpg13 chez Arabidopsis sont annotés comme des protéines de fonction inconnue ; par conséquent, la caractérisation fonctionnelle de cpg13 est essentielle. À l'heure actuelle, des preuves du rôle fonctionnel de cpg13 sont obtenues par l'analyse de plantes transgéniques de peuplier transformées avec des produits de recombinaison ARNi, de surexpression et de fusion GFP – cpg13. Les données préliminaires indiquent que la régulation négative de la cpg13 a un impact positif sur la croissance, tandis qu'un effet négatif est détecté dans les lignes surexprimant la cpg13. Peuplier transgénique 35S : : cpg13 : La GFP montre une localisation dans la paroi cellulaire, cohérente avec les prédictions in silico. La génomique comparative indique une similitude modérée avec la méthyltransférase. L'analyse de l'impact de la régulation différentielle de la cpg13 sur la lignine et la cellulose est actuellement en cours chez les mutants. De plus, des tentatives de purification de la protéine cpg13 sont en cours, pour définir son rôle à travers une série de tests de fonction biochimique.Translated Description (Spanish)
La mejora de la materia prima vegetal para la producción de bioenergía se puede lograr modificando las propiedades químicas de la madera y aumentando la productividad de la biomasa. Previamente identificamos un gen candidato para la partición y el crecimiento del carbono en el cromosoma 13 (cpg13) del álamo. Cpg13 se identificó como el regulador de la partición y el crecimiento del carbono dentro de un intervalo QTL que explica el 56% de la variación en la relación de celulosa a lignina, así como el 20-25% de la variación hereditaria en la biomasa. Los supuestos homólogos de cpg13 en Arabidopsis se anotan como proteínas de función desconocida; por lo tanto, la caracterización funcional de cpg13 es esencial. En la actualidad, se está obteniendo evidencia del papel funcional de cpg13 mediante el análisis de plantas transgénicas de álamo transformadas con ARNi, sobreexpresión y construcciones de cpg13 fusionadas a GFP. Los datos preliminares indican que la regulación negativa de cpg13 afecta positivamente el crecimiento, mientras que se detecta un efecto negativo en las líneas que sobreexpresan cpg13. El álamo transgénico 35S::cpg13:GFP muestra localización en la pared celular, consistente con las predicciones in silico. La genómica comparativa indica una similitud moderada con la metiltransferasa. El análisis del impacto de la regulación diferencial de cpg13 sobre la lignina y la celulosa está actualmente en curso en los mutantes. Además, se están realizando intentos para purificar la proteína cpg13, para definir su papel a través de una serie de ensayos de función bioquímica.Files
1753-6561-5-S7-P122.pdf
Files
(243.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:79e0b493036754fdca66448f635e3ef5
|
243.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تنظيم نمو الكتلة الحيوية وتقسيم الكربون في الحور – التوصيف الجزيئي للجين المرشح
- Translated title (French)
- Régulation de la croissance de la biomasse et du partage du carbone dans le peuplier – caractérisation moléculaire d'un gène candidat
- Translated title (Spanish)
- Regulación del crecimiento de la biomasa y la partición del carbono en el álamo: caracterización molecular de un gen candidato
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1974677283
- DOI
- 10.1186/1753-6561-5-s7-p122