Genomic analysis reveals phylogeny of Zygophyllales and mechanism for water retention of a succulent xerophyte
Notice bibliographique
Résumé
Revealing the genetic basis for stress-resistant traits in extremophile plants will yield important information for crop improvement. Zygophyllum xanthoxylum, an extant species of the ancient Mediterranean, is a succulent xerophyte that can maintain a favorable water status under desert habitats; however, the genetic basis of this adaptive trait is poorly understood. Furthermore, the phylogenetic position of Zygophyllales, to which Z. xanthoxylum belongs, remains controversial. In this study, we sequenced and assembled the chromosome-level genome of Z. xanthoxylum. Phylogenetic analysis showed that Zygophyllales and Myrtales form a separated taxon as a sister to the clade comprising fabids and malvids, clarifying the phylogenetic position of Zygophyllales at whole-genome scale. Analysis of genomic and transcriptomic data revealed multiple critical mechanisms underlying the efficient osmotic adjustment using Na+ and K+ as "cheap" osmolytes that Z. xanthoxylum has evolved through the expansion and synchronized expression of genes encoding key transporters/channels and their regulators involved in Na+/K+ uptake, transport, and compartmentation. It is worth noting that ZxCNGC1;1 (cyclic nucleotide-gated channels) and ZxCNGC1;2 constituted a previously undiscovered energy-saving pathway for Na+ uptake. Meanwhile, the core genes involved in biosynthesis of cuticular wax also featured an expansion and upregulated expression, contributing to the water retention capacity of Z. xanthoxylum under desert environments. Overall, these findings boost the understanding of evolutionary relationships of eudicots, illustrate the unique water retention mechanism in the succulent xerophyte that is distinct from glycophyte, and thus provide valuable genetic resources for the improvement of stress tolerance in crops and insights into the remediation of sodic lands.
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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 ».