Xác định và phân tích bộ genome của họ gene IQM trong cây đậu tương

  Mối quan hệ phát sinh loài của các IQM ở tám loài. Trình tự axit amin có độ dài đầy đủ của 74 IQM được sắp xếp thẳng hàng bằng ClustalW và cây phát sinh gen chưa phân nhánh được xây dựng bằng MEGA11 bằng phương pháp nối lân cận. Số lượng giá trị bootstrap là 1000 lần lặp lại. Tại, Arabidopsis; đậu tương GM; Medtr, cỏ linh lăng; Solyc, cà chua; Os, gạo; ZmB84, ngô; Sobic, lúa miến; Bradi, Brachypodium distachyon. Màu xanh lam, phân họ I; đỏ, phân họ II; lục, phân họ III. Các hình trước số gen đại diện cho các loài khác nhau.  

IQM, là một loại protein liên kết với balmodulin mang đặc trưng cho thực vật, chúng đóng nhiều vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật. Mặc dù nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trên các gene thuộc họ IQM ở cây Arabidopsis và cây lúa, nhưng số lượng và chức năng của các gene IQM ở các loài khác vẫn chưa được nghiên cứu đánh giá một cách đầy đủ. Trong nghiên cứu này, kết quả đã cho thấy 15 thành viên của họ gene IQM cây đậu tương (Glycine max) bằng ứng dụng các công cụ BLASTB. Các gene thành viên này được phân bố đều trên 12 nhiễm sắc thể trên cây đậu tương và tạo thành 6 cặp gây ra bởi các nhân đôi đoạn. Qua kết quả đánh giá phát sinh loài bằng sơ đồ cây, 15 gene thuộc họ gene IQM được chia thành ba phân họ (I, II và III) và các gene của cùng một phân họ có cấu trúc gen và protein tương tự nhau. Các thí nghiệm lai hai so sánh loại men cho kết quả là mô-đun IQ có mang đặc điểm rất quan trọng trong việc liên kết các protein GmIQM với GmCaM và chức năng của nó được quy định trong cây đậu tương, cây Arabidopsis và lúa. Kết quả phản ứng real-time PCR cho thấy, các gene thuộc họ gene IQM của cây đậu tương có ảnh hưởng mạnh mẽ bởi PEG và NaCl, cho thấy các chức năng sinh học quan trọng của chúng trong các phản ứng với stress phi sinh học. Tóm lại, kết quả nghiên cứu phân tích bộ genome của họ gen IQM cây đậu tương đặt nền tảng cho nghiên cứu sâu hơn về chức năng của gen GmIQM và có thể ứng dụng trong nghiên cứu cải thiện các tính trạng chống chịu điều kiện bất thuận của giống đậu tương trong thời gian tới.

Trương Quốc Ánh theo Frontiersin.