Зизифус полезные: Зизифус, унаби — полезные свойства, рецепты китайского финика

Среднее содержание GC в 45 ZjbZIP s составляло 46,88%, а содержание GC ₁ , GC ₂ и GC ₃ было 53,45, 44,63 и 42.56% соответственно. Анализ относительного использования синонимичных кодонов (RSCU) поможет нам понять закономерности в ZjbZIP s, а значения RSCU, превышающие 1,5, были определены как высокочастотные кодоны [31]. Среди 64 кодонов 45 ZjbZIP s были исследованы семь высокочастотных кодонов (AGG 1.80, AGA 1.79, GTT 1.73, GCT 1.69, TTG 1.65, TCT 1.59 и TTT 1.58), и большинство из них были Т-концевыми ( Таблица 2). Мы также обнаружили, что большинство ZjbZIP предпочитают ATG в качестве стоп-кодона. Значения RSCU четырех кодонов NCG в ZjbZIP s были самыми низкими (TCG 0.62, CCG 0,61, ACG 0,45, GCG 0,36) (Таблица 2), предполагая, что ZjbZIP s были на относительно высоком уровне метилирования [32]. Между тем, значения RSCU четырех кодонов NTA также показали более низкий уровень (ATA 0,75, TTA 0,73, GTA 0,66, CTA 0,55), что было полезно для увеличения продукции белка путем ингибирования деградации мРНК [33].

Конструирование филогенетического дерева и консервативные мотивы ZjbZIPs

По сравнению с bZIPs у Arabidopsis, ZjbZIPs также были разделены на 10 подсемейств (A-I, семейства).Кроме того, мы определили шесть недавно открытых ZjbZIP как четыре подсемейства J, K, L и M (рис. 1). Результат классификации был дополнительно подтвержден филогенетическим деревом bZIP между мармеладом и яблоком (дополнительный файл 1). У мармелада подсемейство A является самым большим подсемейством, в то время как у Arabidopsis подсемейство S является самым большим подсемейством [34]. Как и ожидалось, белки bZIP из одной группы имели тенденцию к кластеризации и были названы по той же схеме.

Филогенетический анализ ZjbZIP.Дерево NJ было построено из белковых последовательностей ZjbZIP с использованием MEGA7 с 1000 копий начальной загрузки

С помощью программного обеспечения MEME было идентифицировано в общей сложности 10 консервативных мотивов среди ZjbZIP (рис. 2), из которых мотив 1 и мотив 5 были идентифицированы как мотивы основные консервативные домены и составляли область лейциновой молнии bZIP (дополнительный файл 2). Белки в каждом подсемействе содержат одни и те же консервативные мотивы, которые дополнительно подтверждают вышеуказанный результат филогенетического дерева. Однако они также имеют разные консервативные мотивы среди разных подсемейств.Например, помимо основных консервативных доменов подсемейство A также содержит три консервативных мотива (Motif 6, 8 и 9), которые могут быть связаны с их различными биологическими функциями.

Консервативные мотивы белков ZjbZIP. Мотив в белках ZjbZIP идентифицировали с использованием множественной Em для выявления мотива (MEME). Десять консервативных мотивов были идентифицированы и отображены разными цветами

Филогенетическое дерево и линейные диаграммы для линии групп генов для

Для дальнейшего изучения модели эволюции и направления генов ZjbZIP , ZjbZIP26 и 29 были отобраны для проведения эволюционного анализа. ZjbZIP26 и ZjbZIP29 являются гомологичными генами GBF3 и HY5 соответственно. Доказано, что GBF3 и HY5 участвуют в различных биологических процессах [35, 36].

Как показано на рис. 3, были построены два филогенетических дерева ZjbZIP26 и -29 с 20 другими генами, показывающими высокие индексы гомологии ( HIs ) у различных видов, соответственно. Значения HI между всеми парами в двух деревьях были выше 0.7, предполагая, что они имеют сходные аминокислотные последовательности и могут иметь консервативные функции. Для филогенетического дерева ZjbZIP29 три паралоговых события предположительно произошли в группе из двух генов ( Cucumis sativus XP_004138731 и Cucumis melo NP_001284656), группе из двух генов ( Citrus clementina 70 XP и Citrus clementina 70 ) и группа из двух генов ( Ziziphus jujuba XP_015885857 и XP_015868446) у Ziziphus jujuba .В филогенетическом дереве ZjbZIP26 также было пять паралоговых событий.

Филогенетические деревья и линейные диаграммы для линии передачи групп генов для ZjbZIP26 и ZjbZIP29 . Дерево содержит ZjbZIP26 ( ZjbZIP29 ) и 20 других генов с наивысшими значениями HI . Горизонтальная ось представляет HI . Красные, синие и зеленые линии представляют количество генов (последовательностей), видов и семейств, содержащихся в отдельных группах генов, соответственно

Как правило, наряду с эволюционным временем уменьшение количества генов и видов представляет собой ортологическое событие, количество генов уменьшается, а количество видов сохраняется, что означает паралогичное событие [37].Для ZjbZIP26 , наряду со временем эволюции, количество генов (красная линия) и количество видов (синяя линия) уменьшились в промежутке между 0,619 и 0,632 HI, предполагая, что произошло ортологическое событие; и только количество генов (красная линия) уменьшилось в промежутке между 0,570 и 0,582 HI, что указывает на то, что произошло паралогичное событие. Два вида гомологичных событий также были обнаружены в анализе ZjbZIP29 . Следовательно, паралогичные и ортологичные события дупликации должны происходить во время эволюционного процесса bZIPs .

Хромосомная локализация и структура гена

Из 45 генов ZjbZIP 34 были сопоставлены с 10 псевдохромосомами в геноме мармелада (рис. 4), а 11 генов не были заякорены. ZjbZIP не были равномерно распределены по 12 хромосомам: на обоих Chr. 9 и 12, а на Chr. 1 или 11. Дальнейший анализ обнаружил, что ZjbZIP1 и ZjbZIP2 , ZjbZIP6 и ZjbZIP19 , ZjbZIP7 и ZjbZIP14 являются генами тандемных повторов в ходе эволюции гена 9080j ювентальных повторов 9080j, что указывает на то, что в ходе эволюции гена 9080j ювентальных повторов 9080j увеличивается количество генов и усиливают их биологические функции.

Хромосомное расположение 34 ZjbZIP s . Гены отображаются на хромосомах мармелада с помощью TBtools. Хромосомы мармелада расположены по кругу

Кроме того, структура гена в том же подсемействе была высококонсервативной (дополнительный файл 3). Мы обнаружили, что гены подсемейств C, D и G содержат больше интронов, чем гены других групп.

Паттерны экспрессии

Для исследования органоспецифической экспрессии генов ZjbZIP экспрессия 30 ZjbZIP s была проанализирована в пяти органах мармелада и дикого мармелада методом RT-PCR. (Инжир.5, дополнительный файл 4). Было показано, что большинство ZjbZIP экспрессировалось по крайней мере в четырех органах, что указывает на то, что ZjbZIP должны участвовать в процессе развития различных органов у мармелада и дикого мармелада. Экспрессия большинства генов ZjbZIP в одном и том же подсемействе демонстрировала сходные паттерны, предполагая, что эти гены в одном и том же подсемействе могли иметь консервативные функции.

Паттерны экспрессии 30 ZjbZIP s в пяти тканях дикого мармелада и мармелада с помощью ОТ-ПЦР. ZjACT использовался в качестве внутреннего контроля. Слева: дикий мармелад, слева направо: корень, ветка, лист, цветок и плод. Справа: мармелад, слева направо: корень, ветка, листья, цветок, плод

В дикой мармеладке некоторые гены ZjbZIP демонстрируют особый паттерн экспрессии, в котором ZjbZIP10, — 25, — 31, — 36 были высоко экспрессируется в ветвях и листах, что указывает на то, что эти гены должны играть определенную роль в развитии этих двух органов. По сравнению с мармеладом, уровни экспрессии некоторых генов, таких как ZjbZIP3, — 5, — 12, — 34, — 35, — 36, — 38 и — 41 , были значительно снижены в корнях дикого мармелада. и только три гена, ZjbZIP15, — 31, — 40, , показали более низкую экспрессию (рис.5). Эти гены ZjbZIP могут быть связаны с их разными функциями в корне между дикими мармеладом и мармеладом. Мы также обнаружили, что большинство из ZjbZIP в разной степени экспрессировались в плодах, и эти гены должны быть генами-кандидатами для дальнейшего изучения развития плодов мармелада. Широкие и дивергентные паттерны экспрессии указывают на то, что ZjbZIPs д. Выполнять множественные функции в росте и развитии мармелада.

На основании органоспецифической экспрессии (рис.5) высокоэкспрессированные гены у плодов были дополнительно исследованы на пяти стадиях развития плодов мармелада. Примечательно, что почти все протестированные гены ZjbZIP были высоко экспрессированы на первых двух этапах и показали сходные тенденции для обоих двух сортов (рис. 6), что указывает на то, что эти гены были положительно вовлечены в процесс увеличения плодов. Другими словами, ZjbZIP s должны играть важную роль в развитии плодов мармелада.

Тепловые карты относительной экспрессии ZjbZIP s во время созревания плодов «Lizao» и «Yazao».Y — молодой плод; EWM, белые спелые ранние плоды; WM, белые зрелые плоды; HR, полукрасный плод; FR, полный красный фрукт. Масштабированные значения экспрессии log2, основанные на данных qRT-PCR, показаны от синего до желтого, что указывает на экспрессию от низкой до высокой. стадия зрелых белых плодов (EWM), которая является стадией быстрого роста плодов. Эти гены были идентифицированы как гены-кандидаты для дальнейшего изучения с точки зрения их функций в развитии плодов.

Прогнозирование сети взаимодействия белок-белок ZjbZIP

На основании своих ортологов в Arabidopsis, STRING предсказал, что ZjbZIP взаимодействуют друг с другом (рис. 7a), что в соответствии с предыдущими отчетами о том, что связывающая активность bZIP зависит от образование гомодимеров или гетеродимеров среди bZIP [38]. Несколько взаимодействий, включая ZjbZIP27 и ZjbZIP28, ZjbZIP29 и ZjbZIP28, были дополнительно подтверждены двугибридными дрожжами на фиг. 7b (дополнительный файл 4).Как показано на рис. 7a, как TGA9 (гомолог ZjbZIP14), так и TGA10 (гомолог ZjbZIP18) участвуют в регуляции развития пыльников [39], B202h2 (гомолог ZjbZIP12) может взаимодействовать с BZIP53 (гомолог ZjbZIP36, ZjbZIP38 и ZjbZIP44), чтобы способствовать их экспрессии в семенах и участвовать в защитных реакциях [40], а взаимодействие между GBF4 (гомолог ZjbZIP4) и bZIP68 (гомолог ZjbZIP25) регулируется светом или другими гормонами [41].

a : Сеть белок-белкового взаимодействия для ZjbZIP на основе их ортологов у Arabidopsis.Эта сеть была предсказана онлайн-программой STRING. Белки ZjbZIP показаны ниже красным шрифтом с ортологами Arabidopsis. b : дрожжевой двухгибридный скрининг ZjbZIP27, ZjbZIP28 и ZjbZIP29

Экспрессия генов bZIP в условиях абиотического и биотического стресса

Согласно прогнозам межбелкового взаимодействия и предыдущим исследованиям, 11 ZjbZIP s были выбраны для дальнейшей проверки в условиях абиотического стресса, в том числе низкотемпературного и солевого стресса (дополнительный файл 5).При солевом стрессе уровни экспрессии ZjbZIP10 , 11 , 23 и 40 (дополнительный файл 5) увеличивались при увеличении времени лечения. Экспрессия ZjbZIP10 значительно увеличилась через 6 часов обработки и достигла пика через 48 часов (фиг. 8a), а экспрессия ZjbZIP40 достигла максимума через 1 час обработки, но затем снизилась. Экспрессия ZjbZIP 3 не показала различий при солевом стрессе. Мы также обнаружили, что экспрессия ZjbZIP29, ZjbZIP36 и 38 заметно увеличивалась при низкотемпературном стрессе (дополнительный файл 5 и рис.8b), а экспрессия трех других генов ( ZjbZIP17 , 22 и 24 ) также увеличилась в разной степени (дополнительный файл 5).

Относительная экспрессия ZjbZIPs при абиотическом стрессе. a : относительная экспрессия двух ZjbZIP s при солевом стрессе. b : относительная экспрессия двух ZjbZIP при низкотемпературном стрессе. Все статистические анализы были выполнены с помощью программного обеспечения SPSS 17.0. Тесты с множественными диапазонами Дункана использовались для оценки различий между видами лечения. Разные буквы означают значительную разницу на уровне 0,05 между соответствующими обработками.

Зубной веник (JWB), вызываемый фитоплазмой, является разрушительным заболеванием, влияющим на производство мармелада. Поскольку гены bZIP выполняют множество функций в растениях, остается неясным, участвуют ли они во взаимодействиях мармелада и фитоплазмы. Среди 17 идентифицированных ZjbZIP (фиг. 9) экспрессия ZjbZIP3 и 12 в больных листьях была значительно ниже, чем в здоровых листьях.Более того, гены ZjbZIP11 , 15 , 17 , 18 , 19 , 20 и 26 были высоко экспрессированы в пораженных листьях. Эти результаты предполагают, что эти ZjbZIP s участвуют во взаимодействиях мармелад и фитоплазма и играют разные роли.

Тепловые карты относительной экспрессии генов ZjbZIP в условиях фитоплазменного стресса. Масштабированные значения экспрессии log2, основанные на данных qRT-PCR, показаны от синего до желтого, что указывает на низкую и высокую экспрессию соответственно.

Идентификация генетического разнообразия, генетической структуры и основной коллекции Ziziphus jujuba Mill.var. jujuba с использованием микросателлитных маркеров

Анализ идентичности гермоплазмы китайского мармелада

Двадцать четыре локуса SSR были использованы для идентификации уникальных генотипов среди 947 диплоидных образцов. Всего в коллекциях было обнаружено 622 различных генотипа SSR (Таблица S1). Всего 499 образцов имели уникальные мультилокусные генотипы (Таблица S1), и каждый был представлен только одним образцом в коллекциях. Остальные 448 образцов, составляющих 47,3% коллекций, обладали неуникальными SSR-профилями и были представлены 123 различными генотипами (таблица 1).В дальнейшем образцы, которые были генетически идентичны хотя бы одному другому образцу, определяются как дублирующий набор. 123 повторяющихся набора были обнаружены в 198 и 250 образцах Цанчжоу и Тайгу, соответственно (Таблица S2). В 123 повторяющихся наборах было три различных типа. Первый тип представлял собой разные штаммы одного и того же сорта в Цанчжоу (например, «Dongzao-103» и «Dongzao-100»). Второй тип соответствовал одному и тому же имени с разными суффиксами «-C» или «-T», представляя принадлежность к Цанчжоу или Тайгу, соответственно (т.е.g., «Mayizao-C» и «Mayizao-T»). Третий тип был синонимом, который содержал самую большую группу, перечисленную в группе 18, с 37 образцами, включая несколько образцов «Xiaozao» (Таблица S2). Отдельные анализы идентичности для Цанчжоу и Тайгу также включены в Таблицу S2, которая выявила 43 и 64 повторяющихся набора, соответственно.

Генетическое разнообразие субпопуляции с уникальными генотипами

Все 24 локуса SSR успешно амплифицировали полиморфные и воспроизводимые аллели в 622 генотипах.24 SSR продемонстрировали высокую дискриминирующую способность, как следует из низкой совокупной вероятности идентичности (PI) 8,6E-19 (таблица 2). Частные аллели были исследованы среди кислого мармелада, диплоидных образцов и триплоидных видов. Образцы кислого мармелада выявили 59 аллелей и 1 частный аллель в 24 SSR, в то время как у триплоидных видов частных аллелей выявлено не было.

Всего было обнаружено 215 аллелей в 622 уникальных диплоидных генотипах, в диапазоне от 3 аллелей в BFU0584 и BFU0733 до 21 аллеля в BFU0308, со средним значением 8,96 аллелей на локус. Величина Ne варьировала от 1,35 аллелей в локусе BFU0521 до 8,97 аллелей в локусе BFU0308, в среднем 3,15 аллелей на локус (таблица 3). Размер аллеля варьировал от 104 п.н. в локусе BFU0574 до 316 п.н. в локусе BFU0377. Из 215 аллелей 128 считались редкими аллелями, встречающимися с низкой частотой (<0.05) во всех коллекциях зародышевой плазмы и составляет 59,5% от общего числа аллелей. Минимальная частота аллелей 0,1% была обнаружена для всех 24 локусов, кроме BFU0263, BFU0733, BFU0478, BFU1279, BFU0277, BFU0501 и BFU1178. Максимальная частота аллеля (0,86) наблюдалась для аллеля 240 при BFU0521. Кроме того, средние значения Но и Не на локус варьировались от 0,25 для BFU0479 до 0,91 для BFU0308 и от 0,26 для BFU0521 до 0,89 для BFU0308. Более того, важная оценка генетического разнообразия, полиморфный информационный контент (PIC), выявила высокий уровень разнообразия для всех генотипов, в среднем 0.56. Шестнадцать микросателлитных локусов были высокополиморфными (PIC> 0,5), в диапазоне от 0,51 при BFU0479 до 0,88 при BFU0308. Восемь локусов показали умеренные тенденции полиморфизма (0,25 Таблица 3 Статистика генетического разнообразия для 24 локусов SSR в 622 уникальных генотипах.

Сравнение генетического разнообразия между хранилищами Цанчжоу и Тайгу

Из 947 диплоидных образцов 479 были из хранилища Цанчжоу и 468 — из хранилища Тайгу.Что касается 622 различных генотипов, то в репозиториях Цанчжоу и Тайгу было 362 и 315 генотипов соответственно (Таблица 1). Таким образом, у Цанчжоу было больше уникальных генотипов, чем у Тайгу.

В репозиториях Цанчжоу и Тайгу было обнаружено 196 и 176 аллелей, в среднем 8,17 и 7,33 аллелей соответственно (Таблица 1). Количество общих аллелей составляло 157. В репозиториях Cangzhou и Taigu было обнаружено 39 и 19 частных аллелей соответственно (Таблица S3). «Cuizaohong» показал четыре локуса (BFU0586, BFU0377, BFU0521 и BFU0564) с пятью частными аллелями, за которыми следовали «Henan-12» и «Cuzao», каждый из которых имел по три частных аллеля для репозитория Цанчжоу.«Kashixiaozao» продемонстрировал наибольшее количество частных аллелей, за ним следуют «Hanguohongyan» и «Chaoyangmopanzao», каждый из которых обладает двумя локусами (BFU0539, BFU0614 и BFU1205, BFU0574, соответственно) с частными аллелями в репозитории Taigu. Однако частоты частных аллелей из репозиториев Цанчжоу и Тайгу были очень низкими, со средними значениями 0,003 и 0,002, соответственно (Таблица S3). Образцы с одним или несколькими частными аллелями перечислены в таблице S4, при этом Cangzhou и Taigu демонстрируют 57 и 23 частных аллеля, соответственно.

Средняя ожидаемая гетерозиготность (He) и наблюдаемая гетерозиготность (Ho) составляли 0,60 и 0,64 для Тайгу, тогда как средние значения были 0,58 и 0,62 для Цанчжоу. Среднее значение PIC в Тайгу (0,56) было таким же, как и в Цанчжоу (0,53) (Таблица 1).

Структура популяции и анализ главных координат

В связи с отсутствием четкого происхождения образцов, для анализа генетической структуры была принята нестратифицированная стратегия. Наши результаты показали четкий пик для ΔK при K = 3 (рис.1), где все образцы были условно разделены на три основные группы с некоторой примесью между группами (рис. 2). Около 80% образцов принадлежали к каждой группе, что показало сильные значения предков в среднем> 0,80 (данные не показаны). Группа 3 содержала наибольшее количество образцов (351), за ней следовали группа 2 (140) и группа 1 (131). В группу 1 вошли почти все образцы «Dongzao», такие как «Dongzao-40», «Dongzao-103» и «Chengwudongzao-T». Только «Gansudongzao» был включен в группу 3.Все пять образцов кислого мармелада были отнесены к группе 3, хотя и в двух разных узлах. Примечательно, что четыре образца из Кореи (‘Hanguohongyan’. ‘Hanguowudeng’. ‘Hanguojinxiu’. И ‘Hanguoyuechu’), которые были хорошо приспособлены к холодному климату, были включены в группу 2, «Хангофузао» из Кореи, однако: был отнесен к группе 3, предполагая, что он может иметь уникальный тип происхождения.

Значения дельты K для анализа СТРУКТУРЫ китайских образцов мармелада.

Delta K, рассчитано согласно Evanno et al . ⁵¹ , нанесен на график в зависимости от количества смоделированных генофондов (K).

Диаграмма структуры популяции 622 уникальных генотипов.

Примечание. Вертикальные линии на оси X не могут быть четко обозначены из-за большого количества генотипов. Доля каждого цвета указывает на вероятность того, что каждый образец будет разделен на соответствующую группу.

Статистический анализ показал, что процент генотипов с коэффициентом принадлежности ≥90% составлял 63.83%. В общей сложности 83,28% генотипов показали коэффициент членства ≥80%, и только 3,38% образцов показали коэффициент членства 5% или меньше. На основе стандартных тестов перестановки полного набора данных группы, определенные структурой Структура , предполагают умеренную генетическую дифференциацию, на что указывает глобальное значение Fst 0,11 (P <0,01).

Анализ главных координат (PCoA) примерно разделил 622 уникальных образца на три кластера (рис. 3). Основные координаты (PCo) 1 и 2 объяснены 12.9% и 6,4% дисперсии данных генотипа соответственно (рис. 3). Более 50% образцов были отнесены к кластеру 3, образцы которого были гораздо более разбросаны, чем образцы в кластерах 1 и 2.

Анализ главных координат (PCoA) 622 уникальных генотипов с использованием программного обеспечения GenAlEx 6.5 для 24 ССР.

Примечание. Назначения присоединения обозначены темно-красными кружками, зелеными кружками и синими треугольниками соответственно.

Дендрограмма разделила 622 диплоидных образца на три основные клады (рис.4). В целом дендрограмма подтвердила результаты структуры Structure , за исключением клады 2, в которой несколько образцов были отнесены к группе 3.

Дендрограмма UPGMA для 622 уникальных генотипов.

Примечание. Дендрограмма UPGMA была построена Powermarker на основе расстояния на основе частоты. Эти три кластера соответствуют группам СТРУКТУРА того же цвета.

Выбор основных коллекций

Для определения оптимального размера керна был разработан 21 процент отбора проб от всей коллекции в сочетании с двумя стратегиями отбора проб.Как показано на рис. 5, кривая 2 показала меньшую эффективность по сравнению с кривой 1, особенно для основных наборов с меньшими коллекциями образцов, которые продемонстрировали больший разрыв в удержании аллелей. Например, значение, представленное на кривой 1, было примерно на 50% выше, чем в случаях на кривой 2, когда размер выборки ядра составлял 20–150, а когда набор ядра достиг 400, кривая 2 захватывала только 85,8% всех аллелей. Напротив, кривая 1 вышла на плато, когда основной набор достиг 150, а сохранение аллелей почти сравнялось с общими аллелями в 947 диплоидных образцах.В конечном итоге алгоритм моделирования отжига (представленный кривой 1) считается предпочтительной стратегией для построения выборки ядра, и в конечном итоге был определен размер ядра 150, на который приходилось 15,6% от общего числа образцов и захвачено 99,5% от общего числа аллелей. .

Номера аллелей, захваченные как функция размера доступа и включенные в базовую коллекцию на основе алгоритма моделирования отжига и случайного алгоритма, сгенерированного с помощью PowerMarker V2.35.

Примечание. Черные точки представляют алгоритм моделирования отжига, а черные треугольники представляют собой случайный алгоритм.

В настоящем исследовании мы создали интегрированную прикладную базовую коллекцию китайского мармелада, которая включает 20 сохраненных образцов с приложениями к генетическим исследованиям и программам селекции, все из которых были выбраны на основе растрескивания плодов, размера плодов, формы плодов и коммерческого значения в индустрия мармелада (таблица S5). Затем с помощью программного обеспечения PowerMarker и PowerCore на генотипическом уровне было идентифицировано в общей сложности 77 и 79 образцов соответственно.Все 156 образцов были подвергнуты тесту на родство на основе кластерного анализа. Наконец, после удаления 6 дубликатов был создан базовый набор из 150.

Средние значения Na, Ne, Ho, He и PIC из коллекции керна были больше или равны 622 диплоидным образцам (Таблица 4). Гетерозиготность и аллели всех локусов в 150 базовых коллекциях составляли 0,64 и 214 соответственно, в то время как 622 диплоидных образца дали значения 0,61 и 215. Никаких значительных различий для Na, Ne, Ho, He и PIC между ядром и локомотивом не наблюдалось. 622 диплоидных образца, на что указывают тест Левена на равенство дисперсии и t-тесты на равенство средних значений (таблица 4).Частота аллелей в основной коллекции и 622 уникальных генотипах сильно коррелировала (R = 0,9453) (рис. 6).

Распределение частот 214 аллелей, восстановленных в основной коллекции (150 генотипов), по сравнению с 622 уникальными генотипами после анализа 24 локусов SSR.

Примечание: точки представляют 214 аллелей, общих для 150 основных коллекций и 622 уникальных генотипов.

Гены | Бесплатный полнотекстовый | Сравнительный анализ полного генома хлоропластов четырех известных видов Ziziphus

1. Введение

Хлоропласты представляют собой полуавтономные органеллы в растительных клетках и содержат кольцевую хромосому длиной от 120 до 165 т.п.н., которые обладают несколькими хлоропласт-специфичными генами, участвующими в фотосинтезе, фиксации углерода, биосинтезе крахмала и т. Д. Геном хлоропласта наследуется от одного родителя, и его содержание генов, порядок размещения и базовый состав исключительно сохраняются между видами растений.Поэтому геном хлоропласта считается желательным «штрих-кодом» для филогенетических исследований высших таксонов. С другой стороны, некодирующие области в геноме хлоропластов показали более высокий полиморфизм, чем кодирующие области, и часто используются для оценки генетической структуры популяции на внутриродовом и внутривидовом уровнях. Благодаря значительным достижениям в технологиях секвенирования следующего поколения было собрано все большее количество геномов хлоропластов. Секвенирование и филогенетический анализ полного генома хлоропласта — это высокоэффективный и недорогой способ улучшения внутриродовых классификаций и популяционного анализа.

2. Материалы и методы

2.1. Образцы

Молодые листья четырех видов собирали с целью экстракции тотальной ДНК. Z. jujuba «Junzao» и Z. acidojujuba «Qingjiansuanzao» были выращены на экспериментальной станции мармелад Северо-Западного университета A&F (37,1 ° с.ш., 110,1 ° в.д.), Цинцзянь, провинция Шэньси, Китай. Z. mauritiana «№ 1 Gaolang» выращивали в Институте тропического эко-сельского хозяйства Сельскохозяйственной академии провинции Юньнань (25,7 ° с.ш., 101,9 ° в.д.), Юаньмоу, провинция Юньнань, Китай.Плоды Z. spina-christi были собраны в Хартуме, Судан, в августе 2016 года. Отбор образцов проводился в соответствии с суданским законом о сборе и вывозе биологического материала для научных исследований, а также в соответствии с правилами сотрудничества и обмена между Северо-западным университетом A&F в Китае. и Университет Ньялы в Судане. Семена Z. spina-christi были посеяны и выращены в теплице Северо-Западного университета A&F при контролируемых температурных условиях (28 ± 5 ° C / 20 ± 5 ° C день / ночь).Молодые листья собирали с одного проростка (номер ваучера: SCNW-01) для экстракции ДНК.

2.2. Секвенирование генома

Мы выполнили высококачественную экстракцию тотальной ДНК с помощью DNeasy Plant miniKit (QIAGEN, Валенсия, Калифорния, США). Чистоту экстрагированной ДНК оценивали на основе отношения оптической плотности при 260 нм / 280 нм и 260 нм / 230 нм с использованием спектрофотометра NanoDrop 1000 (Thermo Scientific, Уилмингтон, Делавэр, США), и его концентрацию (28 нг / мкл) определяли. измеряли с помощью флуорометра Qubit (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA).Разложение ДНК проверяли гель-электрофорезом.

Мы создали библиотеку секвенирования с парным концом с размером вставки 180 п.н. Для конструирования библиотек 5 мг ДНК были разрезаны на фрагменты размером 180-800 п.н. с использованием ультразвукового дезинтегратора Covaris (Covaris, Woburn, MA, USA). Фрагменты были заделаны на концах, с А-хвостом и лигированы с адаптерами на парных концах Illumina в соответствии со стандартными протоколами. Затем библиотеки ДНК были секвенированы на платформах Illumina HiSeq, и сгенерированные считывания последовательностей были депонированы в GenBank под номерами доступа: SRX1506571 (Z.jujuba), SRX1526053 (Z. acidojujuba), SRX3373470 (Z. mauritiana) и SRX3380018 (Z. spina-christi).

2.3. Сборка генома хлоропласта

Сгенерированные считывания сначала подвергали контролю качества и фильтрации с использованием Illumina CASAVA 1.8.2. Сначала мы отбрасывали парные чтения, когда одно из них содержит адаптер и отрезок длины чтения 50%. Отфильтрованные считывания с более чем 20% нуклеотидов, имеющих показатель Q <20 (вероятность ошибки секвенирования> 0,01).

2.4. Аннотации генома

2,5. Идентификация повторяющихся последовательностей и простых повторов последовательностей

2.6. Вариации последовательностей в масштабе всего генома и анализ селективного давления среди четырех геномов хлоропластов Ziziphus

2.7. Филогенетический анализ

4. Обсуждение

(PDF) Выращивание, химический состав и польза для здоровья мармелада (Ziziphus jujuba Mill.)

Хеммати, М. Асгари, С. Зохури, Э. и Карамян, М. (2015a). Гипогликемические эффекты трех иранских съедобных растений

; мармелад, барбарис и шафран: корреляция с уровнем адипонектина в сыворотке крови. Пакистанский журнал

Pharmaceutical Sciences.28 (6): 2095-2099.

Хеммати, М. Зохури, Э. Мехрпур, О. Карамян, М. Асгари, С. Зарбан, А. и Насути, Р. (2015b). Анти-

атерогенный потенциал мармелада, шафрана и барбариса: антидиабетическое и антиоксидантное действие. EXCLI

Журнал. 14: 908–915.

Хошияр, Р. Мохагех, З. Тораби, Н. и Аболгасеми, А. (2015). Противоопухолевая активность водного экстракта

плодов зизифуса мармелада при раке груди: исследование in vitro и in vivo.Азиатско-Тихоокеанский журнал

. 4 (2): 116-122.

Хоссейни, М. Мири, С.М. и Сури, М. (2013). Влияние опрыскивания фенилфталаминовой кислотой и нитратом калия

на количественные и качественные характеристики клубники «Гавиота». Магистрская диссертация

Садоводство, Исламский университет Азад-Карадж.

Ованский, М.В. Анкучану, Р.В. Дину, М. Опря, Э. Будура, Э.А. Негреш, С. Велеску, Б.С. Дуню, Л. Ангел,

И.А. Анку, И. Морошан, Э. и Шеремет, О.С. (2016a). Токсичность и противовоспалительная активность Ziziphus

jujuba Mill. листья. Farmacia. 64 (5): 802-805.

Ованский, М.В. Опреа, Э. Анкучану, Р.В. Duţu, L.E. Будура, Э.А. Eremet, O.C. Анку, И. и Морошан, Э.

(2016b). Заживляющие свойства Ziziphus jujuba Mill. листья. Румынские биотехнологические письма.

21 (5): 11842-11849.

Хуанг Дж.Хейдак, Р. Ричинс, Р. ВанЛиувен, Д. О’Коннелл, М. и Яо, С. (2017). Сорт мармелад витамин

Профиль C и динамика питательных веществ во время созревания. HortScience. 52 (6): 859-867.

Хуанг, X. Кодзима-Юаса, А. Норикура, Т. Кеннеди, Д.О. Хасума, Т. и Мацуи-Юаса, И. (2007). Механизм

противораковой активности Zizyphus jujuba в клетках HepG2. Американский журнал китайской медицины.

35 (3): 517-32.

Hussein, H.M. Эль-Сайед, Э.М. и Саид А.А. (2006). Антигипергликемические, антигиперлипидемические и антиоксидантные эффекты

Zizyphus spina christi и Zizyphus jujuba у крыс с аллоксановым диабетом. Международный журнал

Фармакология. 2 (5): 563-570.

Изан, Дж. Хадави, Э. и Мири, С.М. (2013). Влияние обработок, полученных с помощью культур тканей, на скорость роста почек у

грецкого ореха персидского (Juglans regia L.). Докторская диссертация по садоводству, Исламский университет Азад — Карадж

Филиал.

Джалили Могхадам, З. Мостафави, М. и Мири, С.М. (2012). Количественное и качественное исследование десяти генотипов граната

и сравнение сроков их хранения. Докторская диссертация по садоводству,

Исламский университет Азад — филиал Карадж.

Цзи, X. Пэн, Q. Yuan, Y. Shen, J. и Xie, X. (2017). Wang, M. Выделение, структура и биоактивность полисахаридов

из плодов мармелада (Ziziphus jujuba Mill.): Обзор. Пищевая химия. 227: .349-357.

Kaeidi, A. Taati, M. Hajializadeh, Z. Jahandari, F. и Rashidipour, M. (2015). Водный экстракт плодов зизифа

жужуба снижает нейротоксичность, вызванную глюкозой, в модели диабетической невропатии in vitro. Иранский

Журнал фундаментальных медицинских наук. 18 (3): 301–306.

Канг, К.Б. Мин, Г. Ким, Г.Дж. Ха, Т. Чой, Х. О, В.К. и Сун, С. (2015). Джубанины F-J, циклопептид

алкалоидов из корней Ziziphus jujuba.Фитохимия. 119: 90-95.

Кешаварзи, М. Резайе, М.Б. и Мири, С. (2013). Изучение применения Stachys lavandulifolia Vahl в Иране. 3-й

Национальный конгресс по лекарственным растениям, Амол, Иран.

Кешаварзи, М. Резайе, М.Б. и Мири, С. (2014a). Химический состав эфирных масел, добытых

Stachys lavandulifolia Vahl в Иране. 3-й Национальный конгресс по лекарственным растениям, Мешхед, Иран.

Кешаварзи, М. Резайе, М.Б. и Мири, С. (2014b). Количественная и качественная оценка эфирного масла

различных популяций Stachys lavandolifolia Vahl. в Иране. Вторая национальная конференция по лекарственным растениям

и устойчивому сельскому хозяйству, Хамадан, Иран.

Кешаварзи, М. Резайе, М.Б. и Мири, С. (2015a). Морфологическая и фитохимическая оценка

Stachys lavandulifolia Vahl в полевых условиях.