Xác định  đặc điểm, phân bố  trên nhiễm sắc thể,  phân loại và sự biểu hiện  của các gen mã hóa  protein PR1 liên quan  đến sự phát triển bệnh ở cây củ cải đường (Beta vulgaris L.)

CAO PHI BẰNG, NGUYỄN VĂN THIỆP, LÊ THỊ MẬN, NGUYỄN HUY THỊNH, TRỊNH THỊ KIM MỸ.

Từ khóa

Biểu hiện gen, cây phát sinh chủng loại, củ cải đường, pathogenesis-related 1 (PR1).

Tóm tắt

Nhóm protein liên quan đến sự phát triển bệnh 1 (pathogenesis-related 1, PR1) giữ nhiều vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch thực vật. Nhờ sử dụng phương pháp tin sinh học, các đặc điểm hoá - lí, phân loại và biểu hiện của các gen mã hóa protein PR1 ở cây củ cải đường đã được phân tích. Tổng số 25 gen mã hoá BvPR1 đã được xác định trong hệ gen của cây củ cải đường (Beta vulgaris L.). Chiều dài các gen BvPR1 nằm trong khoảng 462 - 947 bp. Hầu hết (22/25) BvPR1 là các gen mã hoá liên tục, ba gen còn lại là gen phân mảnh, có chứa một intron. Các protein BvPR1 có chứa từ 131 - 237 axit amin, với khối lượng phân tử lí thuyết biến động 14,50 - 26,72 kDa. Đa số (16/25) BvPR1 có tính kiềm với giá trị pI nằm trong khoảng từ 7,46 - 9,53, trong khi đó, 9/25 BvPR1 còn lại có tính axit nhẹ với giá trị pI lý thuyết nằm trong khoảng 5,10 - 6,93. Phân tích cây phát sinh chủng loại cho phép phân chia các BvPR1 thành hai nhóm, nhóm A (9 gen) và nhóm B (16 gen). Các gen BvPR1 phân bố không đồng đều trên 6 nhiễm sắc thể của cây củ cải đường. Các gen BvPR1 có mô hình biểu hiện đa dạng ở rễ mẫn cảm và rễ chống chịu dưới ảnh hưởng của tuyến trùng Heterodera schachtii. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở cho các nghiên cứu sâu hơn về chức năng của các gen PR1 ở cây củ cải đường nhằm phòng tránh một số bệnh trên đối tượng này.

Ngày nhận bài

: 03/06/2024

Ngày chuyển phản biện

: 14/06/2024

Ngày thông qua phản biện

: 01/07/2024

Ngày duyệt đăng

: 05/07/2024


Đã xuất bản

15/07/2024

Cách trích dẫn

Lĩnh vực

Chuyên đề

Characterisation, chromosome distribution, classification, and expression of genes encoding PR1 protein associated in pathogenesis in sugar beet (Beta vulgaris L.)

CoAuthor

 CAO PHI BANG, NGUYEN VAN THIEP, LE THI MAN, NGUYEN HUY THINH, TRINH THI KIM MY.

Keywords

Gene expression, phylogenetic tree, sugar beet, pathogenesis-related 1 (PR1).

Abstract

The pathogenesis-related 1 proteins (PR1) play many crucial roles in the plant immune system. The physio-chemical characteristics, classification, and expression of genes encoding PR1 proteins in sugar beet were analyzed using bioinformatics methods. A total of 25 genes encoding BvPR1 have been identified in the sugar beet genome (Beta vulgaris L.). The genomic full-length of the BvPR1 genes ranges from 462 to 947 bp. Most (22/25) BvPR1 are continuous coding genes, while the three remaining are fragmented genes containing one intron. The BvPR1 proteins contain 131 to 237 amino acids with theoretical molecular weights ranging from 14.50 kDa to 26.72 kDa. The majority (16/25) of BvPR1 proteins are alkaline, with pI values ranging from 7.46 to 9.53, while the remaining (9/25) are slightly acidic with theoretical pI values ranging from 5.10 to 6.93. Analysis of phylogenetic tree allows classifying the BvPR1s into two groups, including group A (9 genes) and group B (16 genes), respectively. The BvPR1 genes are unevenly distributed across the 6 chromosomes of the sugar beet. The BvPR1 genes exhibit diverse expression patterns in susceptible and resistant roots under the influence of the nematode (Heterodera schachtii). These findings provide a foundation for further studies on the function of PR1 genes in sugar beet.