Molecular analysis of Betula papyrifera populations from a mining reclaimed region: genetic and transcriptome characterization of metal resistant and susceptible genotypes
Notice bibliographique
Résumé
The objectives of the present study were to; 1) determine if there’s an association between plant population diversity and genetic variation in white birch (Betula papyrifera) populations with soil metal contamination in the Greater Sudbury region (GSR), 2) assess if metal contamination and soil liming has an effect on global DNA methylation, 3) develop and characterize the transcriptome of B. papyrifera under nickel stress and, 4) assess gene expression dynamics in white birch in response to nickel stress. No association between plant population diversity and genetic variation with metal contamination was found. Liming increases plant population diversity but has no effect on genetic variation in the studied white birch populations. There was a decrease in root cytosine methylation in metal-contaminated sites compared to references. Treatment with the dose corresponding to total level of Ni or Cu (1,600 mg/kg Ni, 1,312 mg/kg Cu or combined) in sites of the GSR generated different responses within segregating populations analyzed. The main Ni resistance mechanism of white birch was associated with the prevention of translocation of Ni from root to shoot. We also observed lower ZAT11 and glutathione reductase expression in resistant genotypes compared to susceptible. The transcriptome of B. papyrifera was developed for the first time using Next Generation Sequencing. RNA from Ni resistant, moderately-susceptible, susceptible and water controls treatment was sequenced. A total of 209,802 trinity genes were identified and were assembled to 278,264 total trinity transcripts. In total, 215,700 transcripts were annotated and compared to the published B. nana genome. Overall, a genomic match for 61% transcripts with the reference genome was found. Expression profiles were generated and 62,587 genes were found to be significantly differentially expressed among the nickel resistant, susceptible, and untreated libraries. The main nickel resistance mechanism in B. papyrifera is a downregulation of genes associated with translation and cell growth, and upregulation in genes involved in the plasma membrane. Seven candidate genes associated to nickel resistance were identified. They include Glutathione S-transferase, Thioredoxin, Putative transmembrane protein, Nramp transporter, TonB-like family protein and TonB-like dependent receptor. This TonB receptor was found to be exclusive to the Betula genus.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».