Genome-Wide Characterization of the MLO Gene Family in Cannabis sativa Reveals Two Genes as Strong Candidates for Powdery Mildew Susceptibility
Notice bibliographique
Résumé
Cannabis sativa is increasingly being grown around the world for medicinal, industrial, and recreational purposes. As in all cultivated plants, cannabis is exposed to a wide range of pathogens, including powdery mildew (PM). This fungal disease stresses cannabis plants and reduces flower bud quality, resulting in significant economic losses for licensed producers. The Mildew Locus O ( MLO ) gene family encodes plant-specific proteins distributed among conserved clades, of which clades IV and V are known to be involved in susceptibility to PM in monocots and dicots, respectively. In several studies, the inactivation of those genes resulted in durable resistance to the disease. In this study, we identified and characterized the MLO gene family members in five different cannabis genomes. Fifteen Cannabis sativa MLO ( CsMLO ) genes were manually curated in cannabis, with numbers varying between 14, 17, 19, 18, and 18 for CBDRx, Jamaican Lion female, Jamaican Lion male, Purple Kush, and Finola, respectively (when considering paralogs and incomplete genes). Further analysis of the CsMLO genes and their deduced protein sequences revealed that many characteristics of the gene family, such as the presence of seven transmembrane domains, the MLO functional domain, and particular amino acid positions, were present and well conserved. Phylogenetic analysis of the MLO protein sequences from all five cannabis genomes and other plant species indicated seven distinct clades (I through VII), as reported in other crops. Expression analysis revealed that the CsMLOs from clade V, CsMLO1 and CsMLO4 , were significantly upregulated following Golovinomyces ambrosiae infection, providing preliminary evidence that they could be involved in PM susceptibility. Finally, the examination of variation within CsMLO1 and CsMLO4 in 32 cannabis cultivars revealed several amino acid changes, which could affect their function. Altogether, cannabis MLO genes were identified and characterized, among which candidates potentially involved in PM susceptibility were noted. The results of this study will lay the foundation for further investigations, such as the functional characterization of clade V MLOs as well as the potential impact of the amino acid changes reported. Those will be useful for breeding purposes in order to develop resistant cultivars.
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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 | 0,001 | 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 |
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 ».