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BGRS-2018植物生物学研究

BMC植物生物学的这一主题问题含有来自生物信息学和系统生物学多议会BGRS \ SB-2018的材料(基因组调控和结构\ Systems生物学 - 2018),俄罗斯新西伯利亚的传统两年期事件(http://conf.bionet.nsc.ru/bgrssb2018/en/).本特刊连同其他生物医学中心特刊,收集生物信息学、系统生物基因组学、进化生物学和遗传学领域的论文,在BGRS活动上发表。BMC Genomics, BMC Evolutionary Biology, BMC Systems Biology and BMC Plant Biology Supplements已经涵盖了之前的BGRS-2016材料[123.4.]以及Belyaev会议 - 2017年讨论的作品(http://conf.bionet.nsc.ru/belyaev100/en),并发表于生物医学中心特刊[5.6.7.].BGRS SB-2018包括几个关于计算植物生物学的研讨会和会议。

当前的会议后期刊问题显示作物植物生物学的生物信息学和基因组学方法。以下是本问题论文的简要摘要。

Alina E. Dresvyannikova等人的论文[8.这一期以介绍最重要的农业物种之一——面包小麦的研究开始。近缘种叶片具有独特的形态特征:由近端鞘和远端叶片组成,叶片由舌状区分开。作者描述了一个诱导的无舌突变体(LM)Aegilopstauschii输出电容。那a donor of genome D of bread wheatTriticumaestivum.无叶舌的变种有一个直立的叶片,包裹着秆。对玉米和其他谷物的无叶突变体的研究,导致了对参与叶子模式和分化的基因的鉴定。Dresvyannikova和合著者报道了对无舌人的描述AE。Tauschii.突变体,其表型受Lgt显性突变控制。首次报道了小麦科植物无叶性状的显性遗传模式。该突变体为进一步研究植物叶片形态和分化提供了一个新的模型。

注:本研究延续了《BMC Plant Biol》杂志之前关于寻找小麦花分生组织分化的专题文章[9.].早期的毛躁穗基因显示为面包小麦中叠加尖峰的司机基因[10.].

Ksenia V. Strygina和Elena K. Khlestkina [11.在讨论小麦的基因调节中,继续讨论Myc样转录因子的结构和功能组织的基因调节课题。携带基本螺旋环 - 螺旋(BHLH)域的MYC的监管因素属于所有真核生物王国中存在的转录因子(TFS)的大型超级家族。在植物中,这种超家族的代表调节不同的生物过程,包括生长和发展以及对各种应力的反应。作为监管MBW复合物的成员,他们参与了类黄酮的生物合成。在小麦,只有一个成员(TaMyc1)Myc样TFS家族已经研究过,而其他成员的结构和功能组织则保持不协调。myc样式调节器(TaMyc-B1),首次报道了小麦胚芽鞘中花青素的合成。

Elena I. Gordeeva和合著者[12.[本刊]对另一种重要作物大麦的花青素生物合成调控网络进行了分析。花青素是类黄酮色素,在植物细胞和组织的液泡中积累。它们负责植物营养和生殖部分的橙色、棕色、红色、蓝色和紫色。由于其在植物生理和促进人体健康方面的重要作用,色素及其未着色前体吸引了科学界的兴趣。在植物整体中,bHLH与含有R2R3-MYB结构域的TF共同调控花青素的生物合成。在小麦中,负责籽粒果皮紫色的R2R3-MYBs是由定位在7号染色体短臂上的Pp-1基因的等位基因序列编码的。在大麦中,在与小麦Pp-1基因的同源位置上,已经定位到决定叶鞘红色的Ant1基因。在本研究中,作者测试了Ant1是否不仅对叶鞘颜色有多效作用,而且对果皮色素沉积也有多效作用。首次确定了调控基因Ant2的r2r3 - myb编码对应物(Ant1)。大麦外稃和果皮中花青素合成的激活需要这两个显性等位基因。 Earlier the interaction between the anthocyanin biosynthesis regulatory genes has been revealed in dicot plant species only. Gordeeva et al. demonstrated that the regulatory mechanism is considered to be more common for plant kingdom.

Maksim S. Makarenko及其同事[13.分析了另一种重要植物——向日葵的基因组数据,描述了MAX1型线粒体基因组的特征。向日葵细胞质雄性不育型(CMS)已鉴定70多种,但对线粒体组织进行研究的不到一半。在本研究中,作者研究了HA89 (MAX1) CMS向日葵系线粒体基因组与可育线粒体基因组的结构变化。

阿列克谢A.德米特里耶夫[14.研究亚麻(LinumusitatissimumL.)应激反应基因。亚麻(LinumusitatissimumL.)被用来生产纤维和种子。了解亚麻对胁迫的响应机制和抗病候选基因的鉴定将有助于选育优良品种。研究了亚麻植株对pH升高和锌(锌)缺乏的响应。基于高通量测序数据,我们鉴定了亚麻在非适宜土壤酸度和缺锌条件下表达改变的基因。这些基因参与了不同的过程,包括离子转运、细胞壁生物发生和光合作用,并可能在亚麻对研究胁迫的响应中发挥重要作用。此外,抗性基因型和敏感基因型之间表达变化显著的基因,可以确定亚麻耐非最佳酸性和缺锌的机制。

Anna Klepikova等人[15.](此问题)向植物中的转录组地图上的数据库Trava提供更新。目前可用于至少30株植物,包括不同器官,组织,细胞和发育阶段的转录组映射。然而,大多数研究只探索了有限的器官和发育阶段(叶子或幼苗)。为了提供更广泛的冷应力反应策略的特定器官特异性策略,Klepikova和同事研究了在植物的不同空中部位的暴露于冷(+ 4°C)的表达变化:子叶,缺口,叶子,幼花,成熟的花朵和使用RNA-SEQ的种子。结果与先前已发表的转录组映射相结合拟南芥并用于更新公共数据库TraVa:http://travadb.org/

阿列克谢V.多罗什科夫[16.探讨了控制植物毛状体发育的基因调控网络的进化。毛状体的自然多样性和可及性使其成为研究细胞命运决定、细胞周期控制和细胞形态发生的分子过程的一个富有成效的模型。目前,许多基因调控毛状体的形态发生A. Thaliana.描述。这项研究旨在研究毛状体形成基因调控网络的进化,该基因调控网络也用于其他发育过程。结果表明,毛状体形成基因调控网络的分化和/或专一性与植物类群的起源有关。此外,还预测了许多物种中负责毛状体发育的候选基因。

因此,这个问题包括在计算植物生物学中最近的生物信息学应用的报道。

2018年中俄综合生物信息学与系统生物学研讨会(http://conf.bionet.nsc.ru/srw2018/cn/)和国际生物信息学教育圆桌会议。其他相关的计算生物学工作将在2018年的BioMed中心期刊上并行发表。我们邀请世界各地的读者参加我们的下一次活动——2019年夏季的系统生物学和生物信息学青年科学家学校和PlantGen-2019会议(http://conf.bionet.nsc.ru/plantgen2019/en/在俄罗斯新西伯利亚。

参考文献

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下载参考

致谢

感谢N.A. Kolchanov和A.V. Baranova教授组织了这次多场会议,并为国际生物信息学研究提供了平台。我们感谢俄罗斯基础研究基金会对本次会议的组织支持、中国浙江省生物信息学学会对会议与会者的后勤支持、新西伯利亚州立大学细胞学与遗传学研究所对本次会议的主办支持。

特刊特邀编辑感谢在稿件编辑和会刊准备工作中给予帮助的会议委员和审稿人:Ancha Baranova(美国乔治梅森大学),Guoliang Li(华中农业大学,中国),Anna Kudryavtseva(俄罗斯RAS Engelhardt分子生物学研究所),Mikhail Pyatnitskiy(俄罗斯莫斯科Orekhovich生物化学研究所),Nick Alexandrov(美国加州大学圣地亚哥超级计算机中心),Yuri Shavrukov(澳大利亚南澳弗林德斯大学生物科学学院科学与工程学院),Maria Samsonova(圣彼得堡国立理工大学,圣彼得堡,俄罗斯),Ruiqi Zhang(南京农业大学,中国),Ming Chen(生物信息系,中国)谢尔盖·拉辛(俄罗斯新西伯利亚细胞学与遗传学研究所)、索马·马拉(ICAR -印度新德里国家植物遗传资源局)、奥列格·科斯特林(印度新德里国家植物遗传资源局细胞学与遗传学研究所)俄罗斯新西伯利亚),Yerlan Turuspekov(植物生物学和生物技术研究所,阿拉木图,哈萨克斯坦),Ilham Shahmuradov(分子生物学和生物技术研究所,阿塞拜疆国家科学院,巴库,阿塞拜疆),Mikhail。Divashuk(俄罗斯国立农业大学,莫斯科),Alexander Tonevitsky(高等经济学院,细胞生物学系,莫斯科),Vladimir Zhukov(全俄罗斯农业微生物研究所,莫斯科,俄罗斯)。

资金

本文的发表不在赞助范围之内。

关于这个补充

本文已作为一部分发布BMC Plant Biology Volume 19 Supplement 1, 2018: Selected articles from BGRS\SB-2018: Plant Biology。该补充的全部内容可在网上找到//www.cinefiend.com/articles/supplements/volume-19-supplement-1.

作者信息

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作者

贡献

YLO和EAS是会后特刊的客座编辑。YLO、AVK、EAS和GE是BGRS SB-2018会议和植物生物学会议的项目委员会成员。所有的作者阅读、修改并批准了最终的手稿。

相应的作者

对应到看门人尤里·l·奥洛夫

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伦理批准和同意参与

不适用。

同意出版物

不适用。

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两位作者宣称他们没有相互竞争的利益。

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Orlov, y.l., Salina, e.a., Eslami, G。et al。BGRS-2018植物生物学研究。BMC植物BIOL.19,56(2019)。https://doi.org/10.1186/s12870-019-1634-0

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