ZmFAR1 and ZmABCG26 Regulated by microRNA Are Essential for Lipid Metabolism in Maize Anther
Notice bibliographique
Résumé
The function and regulation of lipid metabolic genes are essential for plant male reproduction. However, expression regulation of lipid metabolic genic male sterility (GMS) genes by noncoding RNAs is largely unclear. Here, we systematically predicted the microRNA regulators of 34 maize white brown complex members in ATP-binding cassette transporter G subfamily (WBC/ABCG) genes using transcriptome analysis. Results indicate that the ZmABCG26 transcript was predicted to be targeted by zma-miR164h-5p, and their expression levels were negatively correlated in maize B73 and Oh43 genetic backgrounds based on both transcriptome data and qRT-PCR experiments. CRISPR/Cas9-induced gene mutagenesis was performed on ZmABCG26 and another lipid metabolic gene, ZmFAR1. DNA sequencing, phenotypic, and cytological observations demonstrated that both ZmABCG26 and ZmFAR1 are GMS genes in maize. Notably, ZmABCG26 proteins are localized in the endoplasmic reticulum (ER), chloroplast/plastid, and plasma membrane. Furthermore, ZmFAR1 shows catalytic activities to three CoA substrates in vitro with the activity order of C12:0-CoA > C16:0-CoA > C18:0-CoA, and its four key amino acid sites were critical to its catalytic activities. Lipidomics analysis revealed decreased cutin amounts and increased wax contents in anthers of both zmabcg26 and zmfar1 GMS mutants. A more detailed analysis exhibited differential changes in 54 monomer contents between wild type and mutants, as well as between zmabcg26 and zmfar1. These findings will promote a deeper understanding of miRNA-regulated lipid metabolic genes and the functional diversity of lipid metabolic genes, contributing to lipid biosynthesis in maize anthers. Additionally, cosegregating molecular markers for ZmABCG26 and ZmFAR1 were developed to facilitate the breeding of male sterile lines.
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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 | 0,001 |
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 ».