ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ГЕНОВ GHFHY3/FAR1 У ВИДОВ ХЛОПЧАТНИКА (GOSSYPIUM SPP) С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРАВНИТЕЛЬНО-ГО БИОИНФОРМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
DOI:
https://doi.org/10.56292/SJFSU/vol31_iss5/a131Ключевые слова:
G.hirsutum, MULE, SWIF, FAR, домен, белок, FHY3/FAR1, PhyA, ген, геном.Аннотация
Транскрипционные факторы семейства FAR1-RELATED SEQUENCE1 (FAR1) и FAR-RED ELONGATED HYPOCOTYL3 (FHY3), происходящие от транспозаз, играют ключевую роль в передаче световых сигналов, а также в различных физиологических и морфологических процессах, включая прорастание семян, фотоморфогенез, цветение и реакции на стресс. В настоящее время представители этого семейства генов были описаны с использованием биоинформатических и функциональных методов у ряда овощных, технических и декоративных культур. В данной статье мы исследовали гомологи генов семейства FHY3/FAR1 у хлопчатника Gossypium hirsutum на основе модельного генома сорта Texas Marker-1 (TM1) в сравнении с представителями семейства генов FHY3/FAR1 у таких культур, как Arabidopsis thaliana, картофель (Solanum tuberosum), тополь (Populus trichocarpa Torr. & Gray) и чай (Camellia sinensis).
В результате сравнительного биоинформатического анализа у хлопчатника было выявлено 149 генов семейства FHY3/FAR1. После углубленного сравнения были подтверждены 89 гомологичных генов. Анализ аминокислотных последовательностей и кодирующих (CDS) нуклеотидных последовательностей показал, что все идентифицированные транскрипты содержат домены, характерные для генов семейства FHY3/FAR1 — MULE, SWIF и FAR1/FHY3 DNA-binding.
Результаты данного исследования служат основой для дальнейшего изучения эволюции и функционального значения генов семейства FHY3/FAR1 у хлопчатника, а также для понимания молекулярных механизмов, регулирующих рост и развитие данного растения.
Библиографические ссылки
1. Quail PH (2002) Phytochrome photosensory signalling networks. Nat Rev Mol Cell Biol 3: 85–93
2. Wang H, Deng XW (2003) Dissecting phytochrome A dependent signaling network in higher plants. Trends Plant Sci 8: 172–178
3. Whitelam GC, Johnson E, Peng J, Carol P, Anderson ML, Cowl JS, Harberd NP. (1993) Phytochrome A null mutants of Arabidopsis display a wild-type phenotype in white light. Plant Cell. 1993 Jul;5(7):757-68. PubMed PMID: 8364355; PubMed Central PMCID: PMC160314.
4. Deng XW, Quail PH. Signalling in light-controlled development. (1999) Semin Cell Dev Biol. 1999 Apr;10(2):121-9. Review. PubMed PMID: 10441064.
5. Neff MM, Fankhauser C, Chory J (2000) Light: an indicator of time and place. Genes Dev 14: 257–271
6. Briggs WR, Olney MA (2001) Photoreceptors in plant photomorphogenesis to date: five phytochromes, two cryptochromes, one phototropin, and one superchrome. Plant Physiol 125: 85–88
7. Abdurakhmonov IY, Buriev ZT, Saha S, Jenkins JN, Abdukarimov A, Pepper AE. (2014) Phytochrome RNAi enhances major fibre quality and agronomic traits of the cotton Gossypium hirsutum L. Nat Commun. 2014;5:3062. doi: 10.1038/ncomms4062. PubMed PMID: 24430163.
8. Hiltbrunner A. FHY1 and FHL act together to mediate nuclear accumulation of the phytochrome A photore-ceptor[J]. Plant & Cell Physiology, 2006, 47(8): 1023-1034.
9. Hudson M E, Lisch D R, Quail P H. The 3 and 1 genes encode transposase-related proteins involved in regulation of gene expression by the phytochrome A-signaling pathway [J]. The Plant Journal, 2003, 34(4): 453-471.
10. Lin R C, Wang H Y. 3/ 1 gene family and distinct roles of its members in light control of development[J]. Plant Physiology, 2004, 136(4): 4010-4022.
11. Lin R C, Teng Y B, Park H J, et al. Discrete and essential roles of the multiple domains of FHY3 in mediat-ing phytochrome A signal transduction [J]. Plant Physiology, 2008,148(2): 981-992.
12. Chen, Q., Song, Y., Liu, K., Su, C., Yu, R., Li, Y., Yang, Y., Zhou, B., Wang, J., & Hu, G. (2023). Genome-Wide Identification and Functional Characterization of FAR1-RELATED SEQUENCE (FRS) Family Members in Potato (Solanum tuberosum). Plants, 12(13), 2575. https://doi.org/10.3390/plants12132575
13. Wang, F.; Wang, X.; Zhang, Y.; Yan, J.; Ahammed, G.J.; Bu, X.; Sun, X.; Liu, Y.; Xu, T.; Qi, H.; et al. SlFHY3 and SlHY5 act compliantly to enhance cold tolerance through the integration of myo-inositol and light signaling in to-mato. New Phytol. 2022, 233, 2127–2143.
14. Chen, Y.; Deng, J.; Chen, J.; Zeng, T.; Yu, T.; Huang, Q.; Chen, P.; Liu, Q.; Jian, W.; Yang, X. Genome-wide identification and expression analysis of FAR1/FHY3 transcription factor family in tomato. Plant Physiol. J. 2021, 57, 1983–1995.
15. Li, X.; Li, Y.; Qiao, Y.; Lu, S.; Yao, K.; Wang, C.; Liao, W. Genome-Wide Identification and Expression Anal-ysis of FAR1/FHY3 Gene Family in Cucumber (Cucumis sativus L.). Agronomy 2024, 14, 50. https://doi.org/10.3390/agronomy14010050
16. Zhang, S.; Xu, F.; Zhang, Y.; Lin, J.; Song, C.; Fang, X. Fine mapping and candidate gene analysis of a novel PANICLE AND SPIKELET DEGENERATION gene in rice. Euphytica 2015, 206, 793–803.
17. Kiseleva, A.A.; Potokina, E.K.; Salina, E.A. Features of Ppd-B1 expression regulation and their impact on the flowering time of wheat near-isogenic lines. BMC Plant Biol. 2017, 17, 172.
18. Liu, Z.; An, C.; Zhao, Y.; Xiao, Y.; Bao, L.; Gong, C.; Gao, Y. Genome-Wide Identification and Characteriza-tion of the CsFHY3/FAR1 Gene Family and Expression Analysis under Biotic and Abiotic Stresses in Tea Plants (Ca-mellia sinensis). Plants 2021, 10, 570.
19. Dai, J.; Sun, J.; Peng, W.; Liao, W.; Zhou, Y.; Zhou, X.R.; Qin, Y.; Cheng, Y.; Cao, S. FAR1/FHY3 Transcrip-tion Factors Positively Regulate the Salt and Temperature Stress Responses in Eucalyptus grandis. Front. Plant Sci. 2022, 13, 883654.
20. Zeps, M.; Kondratovičs, T.; Grigžde, E.; Jansons, Ā.; Zeltiņš, P.; Samsone, I.; Matisons, R. Plantlet Anatomy of Silver Birch (Betula pendula Roth.) and Hybrid Aspen (Populus tremuloides Michx. × Populus tremula L.) Shows Intraspecific Reactions to Illumination In Vitro. Plants 2022, 11, 1097. https://doi.org/10.3390/plants11081097.
21. Wang, X.; Liu, S.; Zuo, H.; Zheng, W.; Zhang, S.; Huang, Y.; Pingcuo, G.; Ying, H.; Zhao, F.; Li, Y.; et al. Ge-nomic basis of high-altitude adaptation in Tibetan Prunus fruit trees. Curr. Biol. 2021, 31, 3848–3860.e8.
22. Du, J.; Zhang, L.; Ge, X.; Xiang, X.; Cao, D.; Yang, H.; Hu, J. Genome-Wide Identification and Characteriza-tion of the FAR1/FHY3 Family in Populus trichocarpa Torr. & Gray and Expression Analysis in Light Response. Forests 2021, 12, 1385. https://doi.org/10.3390/f12101385
23. Yuan, N.; Wang, T.; Liu, T.; Yang, Y.; Du, J. Genome-wide analysis of the FAR1/FHY3 gene family in Cot-ton. Cott. Sci. 2018, 14, 1–11.
24. Mistry, J.; Chuguransky, S.; Williams, L.; Qureshi, M.; Salazar, G.A.; Sonnhammer, E.L.L.; Tosatto, S.C.E.; Paladin, L.; Raj, S.; Richardson, L.J.; et al. Pfam: The protein families database in 2021. Nucleic Acids Res 2021, 49, D412–D419.
25. Ma, L.; Li, G. FAR1-RELATED SEQUENCE (FRS) and FRS-RELATED FACTOR (FRF) family proteins in Ar-abidopsis growth and development. Front. Plant Sci. 2018, 9, 692.
26. Lin, R.; Wang, H. Arabidopsis FHY3/FAR1 gene family and distinct roles of its members in light control of Arabidopsis development. Plant Physiol. 2004, 136, 4010–4022.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Научный вестник Ферганский государственный университета
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Как цитировать
Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)
- Usmanov Dilshod Erkinbaevich, Аbdukarimov Sharofiddin Sayfidinovich, Sobirov Botirjon Masharif o‘g‘li, Azimov Avazxon Abbasovich, Abdug‘afforov Azamat Tojiboy o‘g‘li, Juraqulov Durbekjon Saydulla o‘g‘li, Buriev Zabardast Tojiboevich, ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ГЕНОВ GHFHY3/FAR1 У ХЛОПЧАТНИКА (G.HIRSUTUM L.) , Научный вестник Ферганский государственный университета: № 5 (2025): FarDu ilmiy xabarlar jurnali (TABIIY FANLAR)
- Usmanov Dilshod Erkinbaevich, Аbdukarimov Sharofiddin Sayfidinovich, Sobirov Botirjon Masharif o‘g‘li, Abdug‘afforov Azamat Tojiboy o‘g‘li, Juraqulov Durbekjon Saydulla o‘g‘li, Xusanbayeva Shahnoza Rustamjon qizi, Sharifjonov Abrorbek Abdujabbor o‘g‘li, Buriev Zabardast Tojiboevich, ИЗУЧЕНИЕ ЦИС-ЭЛЕМЕНТНЫХ РЕГИОНОВ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ГЕНОВ GhFHY3/FAR1 У ХЛОПЧАТНИКА (G.HIRSUTUM L.) , Научный вестник Ферганский государственный университета: № 5 (2025): FarDu ilmiy xabarlar jurnali (TABIIY FANLAR)