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A Genome-Wide Analysis of the Jasmonic Acid Biosynthesis Gene Families in Peanut Reveals Their Crucial Roles in Growth and Abiotic Stresses

茉莉酸 非生物成分 基因组 基因 生物 非生物胁迫 遗传学 生物合成 基因家族 生态学
作者
Xinlei Ma,Xin Ai,Chenghua Li,Shiyu Wang,Nan Zhang,Jingyao Ren,Jing Wang,Chao Zhong,Xinhua Zhao,He Zhang,Haiqiu Yu
出处
期刊:International Journal of Molecular Sciences [MDPI AG]
卷期号:25 (13): 7054-7054 被引量:1
标识
DOI:10.3390/ijms25137054
摘要

Abiotic stress is a limiting factor in peanut production. Peanut is an important oil crop and cash crop in China. Peanut yield is vulnerable to abiotic stress due to its seeds grown underground. Jasmonic acid (JA) is essential for plant growth and defense against adversity stresses. However, the regulation and mechanism of the jasmonic acid biosynthesis pathway on peanut defense against abiotic stresses are still limitedly understood. In this study, a total of 64 genes encoding key enzymes of JA biosynthesis were identified and classified into lipoxygenases (AhLOXs), alleno oxide synthases (AhAOSs), allene oxide cyclases (AhAOCs), and 12-oxo-phytodienoic acid reductases (AhOPRs) according to gene structure, conserved motif, and phylogenetic feature. A cis-regulatory element analysis indicated that some of the genes contained stress responsive and hormone responsive elements. In addition to proteins involved in JA biosynthesis and signaling, they also interacted with proteins involved in lipid biosynthesis and stress response. Sixteen putative Ah-miRNAs were identified from four families targeting 35 key genes of JA biosynthesis. A tissue expression pattern analysis revealed that AhLOX2 was the highest expressed in leaf tissues, and AhLOX32 was the highest expressed in shoot, root, and nodule tissues. AhLOX16, AhOPR1, and AhOPR3 were up-regulated under drought stress. AhLOX16, AhAOS3, AhOPR1, and AhAOC4 had elevated transcript levels in response to cold stress. AhLOX5, AhLOX16, AhAOC3, AhOPR1, and AhOPR3 were up-regulated for expression under salt stress. Our study could provide a reference for the study of the abiotic stress resistance mechanism in peanut.
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