Молекулярная биология, 2022, T. 56, № 2, стр. 321-322

Тепловой стресс и засуха модулируют альтернативный сплайсинг генов, участвующих в биосинтезе метаболитов, связанных с качеством чая

Y. Q. Ding a, K. Fan a, Y. Wang a, W. P. Fang b, X. J. Zhu b, L. Chen c, L. T. Sun a, C. Qiu a, Z. T. Ding a*

a Tea Research Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences
276800 Rizhao, China

b College of Horticulture, Nanjing Agricultural University
210095 Nanjing, China

c Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences
310008 Zhejiang, China

* E-mail: dzttea@163.com

Поступила в редакцию 10.04.2021
После доработки 31.07.2021
Принята к публикации 31.07.2021

Аннотация

Альтернативный сплайсинг регулирует экспрессию мРНК на посттранскрипционном уровне, влияя таким образом на содержание и функции белка. Однако роль альтернативного сплайсинга в регуляции биосинтеза аминокислот, флавоноидов и летучих соединений в растениях изучена недостаточно. Методами Iso-seq и глубокого секвенирования транскриптома (РНК-seq) нами изучены события альтернативного сплайсинга и проанализирована экспрессия соответствующих мРНК в растениях чая в условиях стресса, вызванного засухой, тепловым стрессом и их сочетанием. Методом обратной транскрипции–полимеразной цепной реакции валидированы события альтернативного сплайсинга в девяти генах, участвующих в биосинтезе аминокислот и флавоноидов. Гены, альтернативные транскрипты которых накапливаются в условиях засухи, теплового стресса и при сочетании этих факторов, включают гены антоцианинредуктазы (ANR), дигидрофлавонол-4-редуктаза-подобного белка (DFRA) и халконизомеразы (CHI). В биосинтез летучих соединений прямо или косвенно вовлечены гены липоксигеназы (LOX), терпеноид/терпенсинтазы (TPS) и 1-дезокси-d-ксилулозо-5-фосфат-редуктоизомеразы (DXR), которые также подвергаются альтернативному сплайсингу. Установлено, что альтернативный сплайсинг может специфически регулировать биосинтез аминокислот в растениях чая в условиях стресса. Более того, мы полагаем, что альтернативный сплайсинг транскриптов ANR и DFRA может играть важную роль в регуляции биосинтеза флавоноидов в условиях засухи, теплового стресса и совместного действия этих факторов. Эти данные расширяют наши представления о генетических механизмах, контролирующих содержание биоактивных ингредиентов в растениях чая, подвергнутых воздействию абиотического стресса.

Ключевые слова: растения чая (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze), альтернативный сплайсинг, аминокислоты, флавоноиды, летучие соединения

Дополнительные материалы отсутствуют.