Analysis on YABBY Transcription Factor Family of Original Plant <italic style="font-style: italic">Cannabis sativa</italic> of Traditional Chinese Medicine Cannabis Fructus

Jia-ying SUN; Zhen WANG; Yao-lei MI; Xiang-xiao MENG; Hui-hua WAN; Yun YAN; Wei SUN; Wei MA

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20202115

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Analysis on YABBY Transcription Factor Family of Original Plant Cannabis sativa of Traditional Chinese Medicine Cannabis Fructus

Pharmacy Fundamentals | 更新时间：2021-02-09

- Analysis on YABBY Transcription Factor Family of Original Plant Cannabis sativa of Traditional Chinese Medicine Cannabis Fructus
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 27, Issue 5, Pages: 124-131(2021)
- 作者机构：
  
  1.黑龙江中医药大学药学院，哈尔滨 150040
  2.中国中医科学院中药研究所，北京 100700
  3.贵州百灵企业集团制药股份有限公司，贵州安顺 561000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20202115
  CLC： R284.2;R289;R22;R2-031
- Received：18 May 2020，
  
  Published Online：10 August 2020，
  
  Published：05 March 2021
- 稿件说明：
移动端阅览
孙嘉莹,王震,米要磊等.中药火麻仁基原植物大麻全基因组YABBY转录因子分析[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(05):124-131.

SUN Jia-ying,WANG Zhen,MI Yao-lei,et al.Analysis on YABBY Transcription Factor Family of Original Plant Cannabis sativa of Traditional Chinese Medicine Cannabis Fructus[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(05):124-131.
孙嘉莹,王震,米要磊等.中药火麻仁基原植物大麻全基因组YABBY转录因子分析[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(05):124-131. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20202115.

SUN Jia-ying,WANG Zhen,MI Yao-lei,et al.Analysis on YABBY Transcription Factor Family of Original Plant Cannabis sativa of Traditional Chinese Medicine Cannabis Fructus[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(05):124-131. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20202115.

摘要

目的

分析大麻（

Cannabis sativa

）YABBY转录因子家族序列特征、染色体定位、基因结构、保守基序、系统进化和基因的差异表达；为深入研究

YABBY

基因功能提供分子基础，为工业大麻优良品种选育提供理论支撑。

方法

通过生物信息学手段对火麻仁基原植物大麻

YABBY

基因家族进行鉴定和分析，使用PlantTFDB，ExPASy，MEME，WoLFPSORT，PLANTCARE等在线网站及TBtools，MEGA，DNAMAN等软件进行YABBY预测和分析并进行可视化作图。

结果

大麻中含有6个

YABBY

基因成员，分布在5条染色体上，其中5个定位在细胞核，1个定位在胞外；氨基酸数目185~235个，等电点介于5.05和9.34，相对分子质量在20 582.45~26 282.7 Da；所有CsYABBY蛋白都包含有锌指结构和YABBY两个保守结构域，

CsYABBY

基因启动子区具有多种与胁迫相关的顺式作用元件，并且在不同部位和不同品种的表达量存在差异。

结论

该基因家族的表达可能会受到激素和外界环境因素影响，大麻

YABBY

基因具有组织表达特异性，花中特异性高表达的基因可能对大麻雌花的发育有重要调控作用，YAB1和YAB5亚族的CsYABBY可能参与大麻素的合成过程。

Abstract

Objective

To analyze the sequence characteristics，chromosomal location，gene structure，conserved motifs，phylogenetic evolution and differential gene expressions of the

Cannabis sativa

YABBY transcription factor family，in order to provide a molecular basis for in-depth study of

YABBY

gene function and theoretical support for the selection and breeding of superior hemp varieties.

Method

The bio-informatics method was used to identify and analyze the

CsYABBY

gene family of the original hemp seed plant. PlantTFDB，ExPASy，MEME，CELLO，PLANTCARE and other online websites and TBtools，MEGA，DNAMAN and other software were used for prediction，visualization and analysis.

Result

C. sativa

contains 6

YABBY

gene members distributed on 5 chromosomes，in which 5 members are localized in the nucleus and 1 in extracellular， they consist of 185-235 amino acids， and the isoelectric point is between 5.05 and 9.34， the molecular weight is between 20 582.45-26 282.7 Da. All of CsYABBY proteins contain two conserved domains， namely Zinc finger domain and YABBY domain.

CsYABBY

genes have multiple cis-acting elements，and their expressions differ in different tissues and cultivars.

Conclusion

The expressions of CsYABBY may be affected by hormones and externally environmental factors.

CsYABBY

gene expressions are tissue-specific. In addition，YABBY transcription factor family may play an important role in regulating the development of

C. sativa

female flowers，and subfamilies YAB1 and YAB5 may be involved in the synthesis of cannabinoids.

关键词

Keywords

references

KANAYA E ， NAKAJIMA N ， OKADA K . Non-sequence-specific DNA binding by the filamentous flower protein from Arabidopsis thaliana is reduced by EDTA ［J］. J Biol Chem ， 2002 ， 277 （ 14 ）： 11957 - 11964 .

ECKARDT N A . YABBY genes and the development and origin of seed plant leaves ［J］. Plant Cell ， 2010 ， 22 （ 7 ）： 2103 .

YAMADA T ， YOKOTA S ， HIRAYAMA Y ， et al . Ancestral expression patterns and evolutionary diversification of YABBY genes in angiosperms ［J］. Plant J ， 2011 ， 67 （ 1 ）： 26 - 36 .

SIEGFRIED K R ， ESHED Y ， BAUM S F ， et al . Members of the YABBY gene family specify abaxial cell fate in Arabidopsis ［J］. Development ， 1999 ， 126 （ 18 ）： 4117 - 4128 .

BALASUBRAMANIAN S ， SCHNEITZ K . Nozzle links proximal-distal and adaxial-abaxial pattern formation during ovule development in Arabidopsis thaliana ［J］. Development ， 2002 ， 129 （ 18 ）： 4291 - 4300 .

尹航，袁玉莹，宋婷婷，等 . 紫花苜蓿（ Medicago sativa ） YABBY 基因家族的生物信息学分析及其对逆境胁迫的响应［J］. 分子植物育种， 2020 ， 18 （ 2 ）： 416 - 424 .

韩继红，刘金凤，刘慧敏 . 桃YABBY转录因子家族的生物信息学分析［J］. 山东农业大学学报：自然科学版， 2020 ， 51 （ 6 ）： 992 - 997 .

陈秀玲，刘思源，孙婷，等 . 番茄 YABBY 基因家族的生物信息学分析［J］. 东北农业大学学报， 2017 ， 48 （ 10 ）： 11 - 19 .

董皓，李懿星，王天抗，等 . 水稻 YABBY 家族的全基因组鉴定与表达分析［J］. 分子植物育种， 2020 ， 18 （ 5 ）： 4845 - 4854 .

葛川，杨荣，李刘军，等 . 小麦全基因组中 YABBY 基因家族的筛选与特征分析［J］. 中国农业科技导报， 2019 ， 21 （ 8 ）： 11 - 18 .

曹宇，郎志宏，王磊 . 玉米YABBY转录因子家族的特征及表达分析［J］. 中国农业科技导报， 2015 ， 17 （ 1 ）： 32 - 41 .

STAHLE M I ， KUEHICH J ， STARON L ， et al . YABBYs and the transcriptional corepressors leunig and leunig_homolog maintain leaf polarity and meristem activity in Arabidopsis ［J］. Plant Cell ， 2009 ， 21 （ 10 ）： 3105 - 3118 .

BOTER M ， GOLZ J F ， GIMÉNEZIBAÑEZ S ， et al . Filamentous flower is a direct target of JAZ3 and modulates responses to jasmonate ［J］. Plant Cell ， 2015 ， 27 （ 11 ）： 3160 - 3174 .

SAROJAM R ， SAPPL P G ， GOLDSHMIDT A ， et al . Differentiating Arabidopsis shoots from leaves by combined YABBY activities ［J］. Plant Cell Online ， 2010 ， 22 （ 7 ）： 2113 - 2130 .

BOWMAN J L ， SMYTH D R . CRABS CLAW ，a gene that regulates carpel and nectary development in Arabidopsis ，encodes a novel protein with zinc finger and helix-loop-helix domains ［J］. Development ， 1999 ， 126 （ 11 ）： 2387 - 2396 .

ZHANG X L ， YANG Z P ， ZHANG J ， et al . Ectopic expression of BraYAB1-702，a member of YABBY gene family in Chinese cabbage ，causes leaf curling，inhibition of development of shoot apical meristem and flowering stage delaying in Arabidopsis thaliana ［J］. Int J Mol Sci ， 2013 ， 14 （ 7 ）： 14872 - 14891 .

WANG Q ， AMARR R V ， DEEPA P ， et al . Metabolic engineering of terpene biosynthesis in plants using a trichome-specific transcription factor MsYABBY5 from spearmint （ Mentha spicata ）［J］. Plant Biotechnol J ， 2016 ， 14 （ 7 ）： 1619 - 1632 .

KAYANI S I ， SHEN Q ， MA Y Y ， et al . The YABBY family transcription factor AaYABBY5 directly targets cytochrome P450 monooxygenase（CYP71AV1） and double-bond reductase 2 （DBR2） involved in artemisinin biosynthesis in Artemisia Annua ［J］. Plant Sci ， 2019 ， doi： 10.3389/fpls.2019.01084 http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2019.01084 .

BOWMAN J L . The YABBY gene family and abaxial cell fate ［J］. Curr Opin Plant Biol ， 2000 ， 3 （ 1 ）： 17 - 22 .

TOSHIHIRO YAMADA ， HIROSHI TOBE ， RYOKO IMAICHI ， et al . Developmental morphology of the ovules of Amborella trichopoda （Amborellaceae） and Chloranthus serratus （Chloranthaceae）［J］. Bot J Linn Soc ， 2001 ， 137 （ 3 ）： 277 - 290 .

颜红宇 . 中国大麻育种历史进程、现状与未来发展方向［J］. 现代园艺， 2014 （ 15 ）： 45 - 46 .

张乔会，殷红清，问小龙，等 . 火麻仁研究概述［J］. 湖北农业科学， 2019 ， 58 （ 21 ）： 10 - 14 .

JOSEFINA F S I ， CHOI Y H ， ROBERT V . Metabolite Analysis of Cannabis sativa L . by NMR Spectroscopy ［J］. Methods Mol Biol ， 2012 ， 815 （ 2 ）： 363 - 375 .

DEGENHARDTF . STEHLE O.T he Biosynthesis of Cannabinoids.Handbook of Cannabis and Related Pathologies ［M］. San Diego ： Academic Press ， 2017 ： 13 - 23 .

王双，宋艳秋 . 橘黄裸伞子实体中的多异戊二烯多醇类化合物分离鉴定［J］. 中国实验方剂学杂志， 2019 ， 25 （ 20 ）： 121 - 124 .

宁康，董林林，李孟芝，等 . 非精神活性药用大麻的应用及开发［J］. 中国实验方剂学杂志， 2020 ， 26 （ 8 ）： 228 - 240 .

曹焜，王晓楠，孙宇峰，等 . 中国工业大麻品种选育研究进展［J］. 中国麻业科学， 2019 ， 41 （ 4 ）： 187 - 192 .

成亮，吕峰，孔德云，等 . 大麻二酚抗类风湿关节炎作用研究［J］. 世界临床药物， 2013 ， 34 （ 9 ）： 527 - 530 .

SUMNER B . Cannabidiol （CBD） and its analogs：a review of their effects on inflammation ［J］. Bioorg Med Chem ， 2015 ， 23 （ 7 ）： 1377 - 1385 .

李秋实，孟莹，陈士林 . 药用大麻种质资源分类与研究策略［J］. 中国中药杂志， 2019 ， 44 （ 20 ）： 4309 - 4316 .

孙福来，王绪芬，张秀慧 . 高效环保型经济作物工业大麻及栽培技术［J］. 中国种业， 2004 （ 10 ）： 49 - 50 .

张珍珠，陈秀玲，王沛文，等 . 番茄 bZIP 基因家族的系统进化分析［J］. 东北农业大学学报， 2014 ， 45 （ 9 ）： 47 - 55 .

GRASSA C J ， WENGER J ， DABNEY C ， et al . A complete Cannabis chromosome assembly and adaptive admixture for elevated cannabidiol （CBD） content ［J］. BioRxiv ， 2018 ， doi： org/10.1101/458083 http://dx.doi.org/org/10.1101/458083 .

ZAGER J J ， LANGE I ， SRIVIDYA N ， et al . Gene networks underlying cannabinoid and terpenoid accumulation in Cannabis ［J］. Plant Physiol ， 2019 ， 180 （ 4 ）： 1877 - 1897 .

CHEN C J ， XIA R ， CHEN H ， et al . TBtools，a Toolkit for Biologists integrating various HTS-data handling tools with a user-friendly interface .［J］. BioRxiv ， 2018 ， doi： org/10.1101/289660 http://dx.doi.org/org/10.1101/289660 .

陈晓亚，王凌健，毛颖波，等 . 植物萜类生物合成与抗虫反应［J］. 生命科学， 2015 ， 27 （ 7 ）： 813 - 818 .

王升，蒋待泉，康传志，等 . 药用植物次生代谢在中药材生态种植中的作用及利用［J］. 中国中药杂志， 2020 ， doi： org/10.19540/j.cnki.cjcmm.20200304.102 http://dx.doi.org/org/10.19540/j.cnki.cjcmm.20200304.102 .

BONACCORSO O ， LEE J E ， PUAH L ， et al . Filamentous flower controls lateral organ development by acting as both an activator and a repressor ［J］. BMC Plant Biol ， 2012 ， doi： org/10.1186/1471-2229-12-176 http://dx.doi.org/org/10.1186/1471-2229-12-176 .

华晓雨，陶爽，孙盛楠，等 . 植物次生代谢产物-酚类化合物的研究进展［J］. 生物技术通报， 2017 ， 33 （ 12 ）： 22 - 29 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Genome-wide Identification and Characterization of TIFY Gene Family in Medicinal Plant Cannabis sativa

Bioinformatics Reveals Mechanism of Xiezhuo Jiedu Precription in Treatment of Ulcerative Colitis by Regulating Autophagy

Data Mining and Experimental Validation of Total Ginsenosides Ameliorating Alcoholic Hepatitis

Mechanism of Xiezhuo Jiedu Recipe in Preventing Colorectal Adenoma in Mice Through miRNA-34a-5p/PI3K/Akt Signalling Pathway

Mechanism of Xiezhuo Jiedu Recipe Regulating Ferroptosis in Treatment of Ulcerative Colitis Based on Bioinformatics and Animal Experiments

Related Author

Dong WEN

Meng-yue WANG

Yao-lei MI

Wei MA

Wei SUN

Yu-hua SHI

KANG Xin

SUN Chaodi

Related Institution

Key Laboratory of Beijing for Identification and Safe Evaluation of Chinese Medicine，Institute of Chinese Meteria Medica，China Academy of Chinese Medical Sciences

Handan Hospital of TCM

Hebei Key Laboratory of Turbidity Toxin Syndrome

Hebei Key Laboratory of Gastroenterology Research of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine

Hebei Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine（TCM）

AI问答

Postal code：100700
Tel：010-84076882 Email：syfjx_2010@188.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 京ICP备11006657号-10 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰

Analysis on YABBY Transcription Factor Family of Original Plant Cannabis sativa of Traditional Chinese Medicine Cannabis Fructus

DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20202115

摘要

Abstract

关键词

Keywords

references