Published September 23, 2022 | Version v1
Publication Open

Identification of gene family members and a key structural variation reveal important roles of OVATE genes in regulating tea (Camellia sinensis) leaf development

Creators

  • 1. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
  • 2. Anhui Agricultural University

Description

OVATE genes are a new class of transcriptional repressors with important regulatory roles in plant growth and development. Through genome-wide analysis of the OVATE gene family of tea plants, 26 and 13 family members were identified in cultivated and ancient tea plants, respectively. Syntenic results showed that OVATE gene family in cultivated tea plants may have experienced a special expansion event. Based on phylogenetic tree analysis, all OVATE genes were divided into four groups, and the third group had the largest number, reaching 16. Transcriptome data from different organs and populations indicated that many OVATE family members were highly expressed in young shoots and leaves, and their expression levels gradually decreased as tea leaves developed. Finally, the expression trends of the six key candidate genes were verified by RT-qPCR, which were consistent with the transcriptome results, indicating that the ovate gene family plays an important role in regulating the process of tea leaf development. In addition, we identified a key structural variation with a length of 184 bp, and the population genotyping showed that it was closely related to the area of tea leaves. Our research provides an important clue for further exploring the function of ovate gene family in tea plants and the development mechanism of tea leaves.

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

Translated Description (Arabic)

الجينات البيضاوية هي فئة جديدة من مثبطات النسخ مع أدوار تنظيمية مهمة في نمو النبات وتطوره. من خلال التحليل على مستوى الجينوم لعائلة الجينات البيضاوية لنباتات الشاي، تم تحديد 26 و 13 فردًا من أفراد الأسرة في نباتات الشاي المزروعة والقديمة، على التوالي. أظهرت النتائج أن عائلة الجينات البيضاوية في نباتات الشاي المزروعة ربما شهدت حدث توسع خاص. بناءً على تحليل شجرة النشوء والتطور، تم تقسيم جميع الجينات البيضاوية إلى أربع مجموعات، وكان للمجموعة الثالثة أكبر عدد، حيث وصلت إلى 16. أشارت بيانات Transcriptome من مختلف الأعضاء والسكان إلى أن العديد من أفراد الأسرة البيضاوية تم التعبير عنهم بشكل كبير في براعم وأوراق الشجر، وانخفضت مستويات تعبيرهم تدريجياً مع تطور أوراق الشاي. أخيرًا، تم التحقق من اتجاهات التعبير للجينات الستة المرشحة الرئيسية بواسطة RT - qPCR، والتي كانت متسقة مع نتائج النسخ، مما يشير إلى أن عائلة الجينات البيضاوية تلعب دورًا مهمًا في تنظيم عملية تطور أوراق الشاي. بالإضافة إلى ذلك، حددنا تباينًا هيكليًا رئيسيًا بطول 184 نقطة أساس، وأظهر التنميط الجيني للسكان أنه يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمنطقة أوراق الشاي. يوفر بحثنا دليلًا مهمًا لمزيد من استكشاف وظيفة عائلة الجينات البيضاوية في نباتات الشاي وآلية تطور أوراق الشاي.

Translated Description (French)

LES GÈNES OVATE sont une nouvelle classe de répresseurs transcriptionnels avec des rôles régulateurs importants dans la croissance et le développement des plantes. Grâce à une analyse à l'échelle du génome de la famille du gène OVATE des plants de thé, 26 et 13 membres de la famille ont été identifiés dans les plants de thé cultivés et anciens, respectivement. Les résultats de la synthèse ont montré que la famille du gène OVATE dans les plants de thé cultivés peut avoir connu un événement d'expansion spécial. Sur la base de l'analyse phylogénétique des arbres, tous les gènes OVÉS ont été divisés en quatre groupes, et le troisième groupe en comptait le plus grand nombre, atteignant 16. Les données du transcriptome provenant de différents organes et populations ont indiqué que de nombreux membres de la famille OVALE étaient fortement exprimés dans les jeunes pousses et les jeunes feuilles, et que leurs niveaux d'expression diminuaient progressivement à mesure que les feuilles de thé se développaient. Enfin, les tendances d'expression des six gènes candidats clés ont été vérifiées par RT-qPCR, qui étaient cohérentes avec les résultats du transcriptome, indiquant que la famille du gène ovate joue un rôle important dans la régulation du processus de développement des feuilles de thé. De plus, nous avons identifié une variation structurelle clé d'une longueur de 184 pb, et le génotypage de la population a montré qu'elle était étroitement liée à la surface des feuilles de thé. Notre recherche fournit un indice important pour explorer davantage la fonction de la famille du gène ovate dans les plants de thé et le mécanisme de développement des feuilles de thé.

Translated Description (Spanish)

Los genes ovados son una nueva clase de represores transcripcionales con importantes funciones reguladoras en el crecimiento y desarrollo de las plantas. A través del análisis de todo el genoma de la familia de genes OVADOS de las plantas de té, se identificaron 26 y 13 miembros de la familia en plantas de té cultivadas y antiguas, respectivamente. Los resultados sinténicos mostraron que la familia de genes OVADOS en plantas de té cultivadas puede haber experimentado un evento de expansión especial. Con base en el análisis del árbol filogenético, todos los genes OVADOS se dividieron en cuatro grupos, y el tercer grupo tuvo el mayor número, llegando a 16. Los datos del transcriptoma de diferentes órganos y poblaciones indicaron que muchos miembros de la familia OVADA se expresaban altamente en brotes y hojas jóvenes, y sus niveles de expresión disminuyeron gradualmente a medida que se desarrollaban las hojas de té. Finalmente, las tendencias de expresión de los seis genes candidatos clave se verificaron mediante RT-qPCR, que fueron consistentes con los resultados del transcriptoma, lo que indica que la familia de genes ovados desempeña un papel importante en la regulación del proceso de desarrollo de la hoja de té. Además, identificamos una variación estructural clave con una longitud de 184 pb, y la genotipificación de la población mostró que estaba estrechamente relacionada con el área de las hojas de té. Nuestra investigación proporciona una pista importante para explorar más a fondo la función de la familia del gen ovado en las plantas de té y el mecanismo de desarrollo de las hojas de té.

Files

pdf.pdf

Files (4.5 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:eccd98d6bba2b15942246004e7a6837d
4.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يكشف تحديد أفراد عائلة الجينات والاختلاف الهيكلي الرئيسي عن أدوار مهمة لجينات البويضة في تنظيم تطور أوراق الشاي (الكاميليا الصينية)
Translated title (French)
L'identification des membres de la famille des gènes et une variation structurelle clé révèlent des rôles importants des gènes OVÉS dans la régulation du développement foliaire du thé (Camellia sinensis)
Translated title (Spanish)
La identificación de los miembros de la familia de genes y una variación estructural clave revelan papeles importantes de los genes OVADOS en la regulación del desarrollo de las hojas del té (Camellia sinensis)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4296838027
DOI
10.3389/fpls.2022.1008408

Is supplement to
https://openalex.org/W4285034717 (Other)
https://openalex.org/W4238318381 (Other)
https://openalex.org/W2991244924 (Other)
https://openalex.org/W2948800247 (Other)
https://openalex.org/W2902967072 (Other)
https://openalex.org/W2797811214 (Other)
https://openalex.org/W2781772029 (Other)
https://openalex.org/W2313797962 (Other)
https://openalex.org/W2085930711 (Other)
https://openalex.org/W2048900230 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1794523831
  • https://openalex.org/W1840161315
  • https://openalex.org/W1947637730
  • https://openalex.org/W1983193571
  • https://openalex.org/W2015714801
  • https://openalex.org/W2096085649
  • https://openalex.org/W2137415483
  • https://openalex.org/W2140004721
  • https://openalex.org/W2154091258
  • https://openalex.org/W2154329872
  • https://openalex.org/W2158099240
  • https://openalex.org/W2332909918
  • https://openalex.org/W2352368840
  • https://openalex.org/W2461013861
  • https://openalex.org/W2734922660
  • https://openalex.org/W2758727546
  • https://openalex.org/W2771693771
  • https://openalex.org/W2789843538
  • https://openalex.org/W2802982144
  • https://openalex.org/W2805387712
  • https://openalex.org/W2900318731
  • https://openalex.org/W2941968510
  • https://openalex.org/W2945711079
  • https://openalex.org/W2970314149
  • https://openalex.org/W2990081298
  • https://openalex.org/W2993758982
  • https://openalex.org/W3006364451
  • https://openalex.org/W3018856857
  • https://openalex.org/W3022991457
  • https://openalex.org/W3023538914
  • https://openalex.org/W3036319615
  • https://openalex.org/W3044744861
  • https://openalex.org/W3045651069
  • https://openalex.org/W3046401484
  • https://openalex.org/W3083607706
  • https://openalex.org/W3093950700
  • https://openalex.org/W3119682538
  • https://openalex.org/W3120753764
  • https://openalex.org/W3132647840
  • https://openalex.org/W3137812272
  • https://openalex.org/W3180961869
  • https://openalex.org/W3183915955
  • https://openalex.org/W3206613056
  • https://openalex.org/W3213867247
  • https://openalex.org/W3217702308
  • https://openalex.org/W4213118529
  • https://openalex.org/W4240256057
  • https://openalex.org/W4281260683
  • https://openalex.org/W4283390337