摘要：该研究在桑树中鉴定出 9 个 GH9 基因，根据系统发育分析分为两个亚家族。检测到MaGH9B1、MaGH9B6、MaGH9B5和MaGH9B3在易落果成熟果果茎中具有转录积累，表明这些基因可能在桑树落果中发挥作用。研究结果为进一步研究 GH9s 在桑树脱落中的作用提供了理论依据。
关键词：GH9；基因家族；桑树
文 章 信 息
译名：桑树 （Morus abla L.） 的全基因组分析GH9 基因家族及 MaGH9B6 在脱落区发育过程中的功能特征
发表时间：2024年4月3日
期刊IF：4.1（2023）
第一单位：西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室
通讯单位：西南大学园艺园林学院
文 章 亮 点
1.文章对桑树（Morus alba L.）GH9基因家族进行了全基因组分析，这是首次系统地研究桑树中GH9基因家族。
2.特别对MaGH9B6基因在脱落区发育过程中的功能进行了表征，揭示了其在桑果脱落中的潜在作用。
3.研究结果为理解GH9基因在桑树脱落过程中的作用提供了理论基础，并为桑树的分子育种提供了新的候选基因。
文 章 简 介
2 研究方法
3 研究结果
3.1桑树 GH9 家族 9 个成员的全基因组鉴定
以下载的Glyco_hydro_9 （PF00759）和报道的GH9为查询，建立桑树蛋白数据库，通过局部blast搜索最终确定9个非冗余序列（Supplementary Table 1）。根据与其他物种的亲缘性，将GH9成员命名为MaGH9A1、MaGH9A2、MaGH9B1至MaGH9B7。
3.2MaGH9B6基因在脱落区的发育中表达量增加，且其启动子对ABA和2,4-D激素有响应
文章研究了GH9基因在正常成熟果柄（MN）、成熟易落果柄（MD）、正常幼果柄（YN）和易落幼果柄（YD）果实发育不同阶段的表达规律。结果显示，MaGH9A1、MaGH9B1、MaGH9B5、MaGH9B6、MaGH9B3和MaGH9B7的表达水平存在显著差异。MaGH9B1、MaGH9B5、MaGH9B6和MaGH9B3在MD茎中的表达量显著高于MN。此外，MaGH9A1、MaGH9B6和MaGH9B7在YD中的表达水平明显高于YN （Supplementary Figure 1）。同时作者利用计算机对所有基因的启动子分析预测了它们参与多种激素和应激信号通路。表明其对这些激素有反应。在处理了100 mM ABA和10 mg/L 2,4- d的2月龄桑树幼苗中，对桑叶的定量分析显示，与对照相比，ABA胁迫后3 h， MaGH9B6的表达量开始显著增加，并持续增加至24 h。2,4- d胁迫处理下，3 h后MaGH9B6表达量也显著升高，但24 h时表达量较对照显著降低(Fig.7C）。
3.3 A MaGH9B6的亚细胞定位及表达分析
3.4观察到桑树果柄中落果区的形成与木质素含量的变化
4 讨论
讨论了GH9基因在植物细胞壁代谢、器官脱落以及对植物激素的响应中的作用。
强调了MaGH9B6基因在桑树落果过程中可能的功能，以及其对ABA和2,4-D激素的响应。
讨论了研究结果对于理解桑树落果机制以及未来桑树育种的潜在应用。
5 结论
总的来说该研究通过对桑树GH9家族进行了详细的基因组鉴定和生物信息学分析。此外，部分MaGH9基因在果实不同发育阶段的茎秆中转录物积累量不同，落果倾向也不同。果柄中木质素含量的变化可以间接反映不同时期纤维素酶活性的变化，也可能隐含在果实脱落过程中。MaGH9B6在不同时间点对不同激素（ABA和2,4- d）的表达存在差异。这些结果提示了MaGH9基因对激素处理的响应和桑树育种新的候选基因。但桑树落果的调控机制还有待进一步研究。
Reference:
原文链接：https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1352635
