Published February 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Molecular cloning and functional analysis of Chinese bayberry MrSPL4 that enhances growth and flowering in transgenic tobacco

Creators

  • 1. Zhejiang Normal University
  • 2. ZheJiang Academy of Agricultural Sciences
  • 3. Biotechnology Research Institute

Description

Chinese bayberry (Myrica rubra) is an important tree in South China, with its fruit being of nutritional and high economic value. In this study, early ripening (ZJ), medium ripening (BQ) and late ripening (DK) varieties were used as test materials. Young leaves of ZJ, BQ and DK in the floral bud morphological differentiation periods were selected for transcriptome sequencing to excavate earliness related genes. A total of 4,538 differentially expressed genes were detected. Based on clustering analysis and comparisons with genes reportedly related to flowering in Arabidopsis thaliana, 25 homologous genes were identified. Of these, one gene named MrSPL4 was determined, with its expression down-regulated in DK but up-regulated in ZJ and BQ. MrSPL4 contained SBP domain and the target site of miR156, and its total and CDS length were 1,664 bp and 555 bp respectively. The overexpression vector of MrSPL4 (35S::35S::MrSPL4-pCambia2301-KY) was further constructed and successfully transfected into tobacco to obtain MrSPL4-positive plants. Based on the results of qRT-PCR, the relative expression of MrSPL4 was up regulated by 3,862.0-5,938.4 times. Additionally, the height of MrSPL4-positive plants was also significantly higher than that of wild-type (WT), with the bud stage occurring 12 days earlier. Altogether, this study identified an important gene -MrSPL4 in Chinese bayberry, which enhanced growth and flowering, which provided important theoretical basis for early-mature breeding of Chinese bayberry.

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

Translated Description (Arabic)

التوت الصيني (Myrica rubra) هو شجرة مهمة في جنوب الصين، مع ثمارها ذات قيمة غذائية واقتصادية عالية. في هذه الدراسة، تم استخدام أصناف النضج المبكر (ZJ) والنضج المتوسط (BQ) والنضج المتأخر (DK) كمواد اختبار. تم اختيار الأوراق الشابة من ZJ و BQ و DK في فترات التمايز المورفولوجي لبراعم الأزهار لتسلسل transcriptome لاستكشاف الجينات ذات الصلة بالأقدمية. تم اكتشاف ما مجموعه 4538 جينًا تم التعبير عنها بشكل تفاضلي. استنادًا إلى تحليل التجميع والمقارنات مع الجينات التي ورد أنها مرتبطة بالزهور في أرابيدوبسيس ثاليانا، تم تحديد 25 جينًا متماثلًا. من بين هذه الجينات، تم تحديد جين واحد يسمى MrSPL4، مع التعبير عنه تحت التنظيم في DK ولكن تحت التنظيم في ZJ و BQ. احتوى MrSPL4 على نطاق SBP والموقع المستهدف لـ miR 156، وكان إجمالي طوله و CDS 1664 نقطة أساس و 555 نقطة أساس على التوالي. تم بناء ناقل التعبير المفرط لـ MrSPL4 (35S:: 35S:: MrSPL4 - pCambia2301 - KY) بشكل أكبر وتم نقله بنجاح إلى التبغ للحصول على نباتات إيجابية لـ MrSPL4. استنادًا إلى نتائج qRT - PCR، تم تنظيم التعبير النسبي لـ MrSPL4 بمقدار 3,862.0-5,938.4 مرة. بالإضافة إلى ذلك، كان ارتفاع النباتات الموجبة لـ MrSPL4 أعلى بكثير من ارتفاع النباتات من النوع البري (WT)، مع حدوث مرحلة البراعم قبل 12 يومًا. إجمالاً، حددت هذه الدراسة جينًا مهمًا - MrSPL4 في عنبية البحر الصينية، مما عزز النمو والإزهار، مما وفر أساسًا نظريًا مهمًا للتكاثر المبكر لخليج عنبية البحر الصينية.

Translated Description (French)

La baie de Chine (Myrica rubra) est un arbre important dans le sud de la Chine, avec ses fruits ayant une valeur nutritionnelle et économique élevée. Dans cette étude, des variétés à maturation précoce (ZJ), à maturation moyenne (BQ) et à maturation tardive (DK) ont été utilisées comme matériaux d'essai. Les jeunes feuilles de ZJ, BQ et DK dans les périodes de différenciation morphologique des bourgeons floraux ont été sélectionnées pour le séquençage du transcriptome afin d'excaver les gènes liés à la précocité. Au total, 4 538 gènes exprimés de manière différentielle ont été détectés. Sur la base d'une analyse de regroupement et de comparaisons avec des gènes apparemment liés à la floraison chez Arabidopsis thaliana, 25 gènes homologues ont été identifiés. Parmi ceux-ci, un gène nommé MrSPL4 a été déterminé, avec son expression régulée à la baisse dans DK mais régulée à la hausse dans ZJ et BQ. MrSPL4 contenait le domaine SBP et le site cible de miR156, et sa longueur totale et CDS étaient de 1 664 pb et 555 pb respectivement. Le vecteur de surexpression de MrSPL4 (35S : :35S : : MrSPL4-pCambia2301-KY) a ensuite été construit et transfecté avec succès dans le tabac pour obtenir des plantes MrSPL4-positives. Sur la base des résultats de la qRT-PCR, l'expression relative de MrSPL4 a été régulée de 3 862,0 à 5 938,4 fois. De plus, la hauteur des plantes MrSPL4-positives était également significativement plus élevée que celle des plantes de type sauvage (WT), le stade bourgeon se produisant 12 jours plus tôt. Au total, cette étude a identifié un gène important -MrSPL4 dans la baie de Chine, qui a amélioré la croissance et la floraison, ce qui a fourni une base théorique importante pour la reproduction précoce de la baie de Chine.

Translated Description (Spanish)

La bayberry china (Myrica rubra) es un árbol importante en el sur de China, siendo su fruto de alto valor nutricional y económico. En este estudio, se utilizaron las variedades de maduración temprana (ZJ), maduración media (BQ) y maduración tardía (DK) como materiales de prueba. Se seleccionaron hojas jóvenes de ZJ, BQ y DK en los períodos de diferenciación morfológica de brotes florales para la secuenciación del transcriptoma para excavar genes relacionados con la precocidad. Se detectaron un total de 4.538 genes expresados diferencialmente. Con base en el análisis de agrupamiento y las comparaciones con genes supuestamente relacionados con la floración en Arabidopsis thaliana, se identificaron 25 genes homólogos. De estos, se determinó un gen llamado MrSPL4, con su expresión regulada negativamente en DK pero regulada positivamente en ZJ y BQ. MrSPL4 contenía el dominio SBP y el sitio objetivo de miR156, y su longitud total y CDS fueron de 1.664 pb y 555 pb, respectivamente. El vector de sobreexpresión de MrSPL4 (35S::35S:: MrSPL4-pCambia2301-KY) se construyó adicionalmente y se transfectó con éxito en tabaco para obtener plantas positivas para MrSPL4. Con base en los resultados de qRT-PCR, la expresión relativa de MrSPL4 fue regulada por 3,862.0-5,938.4 veces. Además, la altura de las plantas positivas para MrSPL4 también fue significativamente mayor que la del tipo salvaje (WT), con la etapa de brote 12 días antes. En conjunto, este estudio identificó un gen importante: MrSPL4 en el arándano chino, que mejoró el crecimiento y la floración, lo que proporcionó una importante base teórica para la cría de madurez temprana del arándano chino.

Files

pdf.pdf

Files (2.6 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
md5:96b6f9f106d9f862219bc069f7a6040e
2.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الاستنساخ الجزيئي والتحليل الوظيفي لتوت العليق الصيني MrSPL4 الذي يعزز النمو والإزهار في التبغ المعدل وراثيًا
Translated title (French)
Clonage moléculaire et analyse fonctionnelle de la baie de Chine MrSPL4 qui améliore la croissance et la floraison dans le tabac transgénique
Translated title (Spanish)
Clonación molecular y análisis funcional de MrSPL4 de bayberry chino que potencia el crecimiento y la floración en tabaco transgénico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4318816862
DOI
10.3389/fpls.2023.1127228

Is supplement to
https://openalex.org/W3000738194 (Other)
https://openalex.org/W2919381586 (Other)
https://openalex.org/W2809290511 (Other)
https://openalex.org/W2386232735 (Other)
https://openalex.org/W2359188224 (Other)
https://openalex.org/W2157586448 (Other)
https://openalex.org/W2117338545 (Other)
https://openalex.org/W2093685563 (Other)
https://openalex.org/W1991890472 (Other)
https://openalex.org/W1985981559 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1984156431
  • https://openalex.org/W2012964162
  • https://openalex.org/W2024774860
  • https://openalex.org/W2028773549
  • https://openalex.org/W2058014822
  • https://openalex.org/W2086515060
  • https://openalex.org/W2097820884
  • https://openalex.org/W2101749620
  • https://openalex.org/W2107277218
  • https://openalex.org/W2141458291
  • https://openalex.org/W2153820692
  • https://openalex.org/W2167681032
  • https://openalex.org/W2183656084
  • https://openalex.org/W2192080449
  • https://openalex.org/W2344730823
  • https://openalex.org/W2508678252
  • https://openalex.org/W2597913624
  • https://openalex.org/W2735692400
  • https://openalex.org/W2781929416
  • https://openalex.org/W2783377527
  • https://openalex.org/W2792681941
  • https://openalex.org/W2872718641
  • https://openalex.org/W2883604600
  • https://openalex.org/W2887448116
  • https://openalex.org/W2913663629
  • https://openalex.org/W2921364774
  • https://openalex.org/W2948140863
  • https://openalex.org/W2972795213
  • https://openalex.org/W2981275409
  • https://openalex.org/W2997940871
  • https://openalex.org/W3000372119
  • https://openalex.org/W3025276739
  • https://openalex.org/W3092458951
  • https://openalex.org/W3108179336
  • https://openalex.org/W3129332424
  • https://openalex.org/W3197916184
  • https://openalex.org/W3210706881
  • https://openalex.org/W4214878885
  • https://openalex.org/W4225537541