Genome-wide identification and expression analysis of AP2/ERF transcription factors in sugarcane (Saccharum spontaneum L.)
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: APETALA2/ETHYLENE RESPONSIVE FACTOR (AP2/ERF) transcription factors play essential roles in plant growth, development, metabolism, and responses to biotic and abiotic stresses. However, few studies concerning AP2/ERF genes in sugarcane which are the most critical sugar and energy crops worldwide. RESULTS: A total of 218 AP2/ERF genes were identified in the Saccharum spontaneum genome. Phylogenetic analysis showed that these genes could be divided into four groups, including 43 AP2s, 160 ERFs and Dehydration-responsive element-binding (DREB) factors, 11 ABI3/VPs (RAV), and four Soloist genes. These genes were unevenly distributed on 32 chromosomes. The structural analysis of SsAP2/ERF genes showed that 91 SsAP2/ERFs lacked introns. Sugarcane and sorghum had a collinear relationship between 168 SsAP2/ERF genes and sorghum AP2/ERF genes that reflected their similarity. Multiple cis-regulatory elements (CREs) present in the SsAP2/ERF promoter were related to abiotic stresses, suggesting that SsAP2/ERF activity could contribute to sugarcane adaptation to environmental changes. The tissue-specific analysis showed spatiotemporal expression of SsAP2/ERF in the stems and leaves of sugarcane at different development stages. In ten sugarcane samples, 39 SsAP2/ERFs were not expressed, whereas 58 SsAP2/ERFs were expressed in all samples. Quantitative PCR experiments showed that SsERF52 expression was up-regulated under salt stress, but suppressed under dehydration stress. SsSoloist4 had the most considerable upregulation in response to treatment with the exogenous hormones ABA and GA. Within 3 h of ABA or PEG6000 treatment, SsSoloist4 expression was up-regulated, indicating that this gene could play a role in the responses to ABA and GA-associated dehydration stress. Analysis of AP2/ERF gene expression patterns under different treatments indicated that SsAP2/ERF genes played an essential role in dehydration and salt stress responses of S. spontaneum. CONCLUSIONS: In this study, a total of 218 members of the AP2 / ERF superfamily were identified in sugarcane, and their genetic structure, evolution characteristics, and expression patterns were studied and analyzed. The results of this study provide a foundation for future analyses to elucidate the importance of AP2/ERF transcription factors in the function and molecular breeding of sugarcane.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 |
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