1. Characterization of the GATA gene family in Vitis vinifera: genome-wide analysis, expression profiles, and involvement in light and phytohormone response
- Author
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Zhang, Zhan, Ren, Chong, Zou, Luming, Wang, Yi, Li, Shaohua, and Liang, Zhenchang
- Subjects
Plant hormones -- Genetic aspects ,Genome-wide association studies ,Transcription factors -- Genetic aspects ,Gene expression -- Research ,Botanical research ,Grapes -- Genetic aspects ,Biological sciences - Abstract
The plant GATA family is one of the most important transcription factors involved in light-responsive development, nitrogen metabolism, phytohormone signaling, and source/sink balance. However, the function of the GATA gene is less known in grape (Vitis vinifera L.). In this study, we comprehensively analyzed the GATA family in grape, particularly the phylogenetic evolution, duplication patterns, conserved motifs, gene structures, cis-elements, tissue expression patterns, and predicted function of VvGATA genes in response to abiotic stress. The potential roles of VvGATA genes in berry development were also investigated. The GATA transcription factors displayed expression diversity among different grape organs and tissues, and some of them showed preferential expression in a specific tissue. Heterotrophic cultured cells were used as model systems for the functional characterization of the VvGATA gene and study of its response to light and phytohormone. Results indicated that some VvGATA genes displayed differential responses to light and phytohormones, suggesting their role in light and hormone signaling pathways. A thorough analysis of GATA transcription factors in grape (V. vinifera L.) presented the characterization and functional prediction of VvGATA genes. The data presented here lay the foundation for further functional studies of grape GATA transcription factors. Key words: grape (Vitis vinifera L.), GATA transcription factor, evolution, expression analysis. Chez les plantes, la famille GATA est parmi les plus importantes familles de facteurs de transcription impliques dans le developpement en reponse a la lumière, le metabolisme azote, la signalisation phytohormonale et les relations source/puit. Malgre cela, la fonction de la famille de gènes GATA est peu connue chez la vigne (Vitis vinifera L.). Dans ce travail, les auteurs ont analyse de manière exhaustive la famille de gènes GATA chez la vigne (V. vinifera L.), particulièrement l'evolution phylogenetique, les types de duplication, les motifs conserves, la structure des gènes, les elements en cis, l'expression tissulaire et la fonction predite des gènes VvGATA en reponse a des stress abiotiques. Les rôles potentiels des gènes VvGATA dans le developpement des baies ont egalement ete examines. Les facteurs de transcription GATA sont exprimes diversement chez les differents organes et tissus de la vigne, et certains d'entre eux affichaient une expression preferentielle dans certains tissus specifiques. Des cellules en culture heterotrophe ont ete employees comme système modèle pour la caracterisation fonctionnelle des gènes VvGATA et etudier leurs reponses a la lumière et aux phytohormones. Les resultats indiquent que certains gènes VvGATA affichaient une expression differentielle en reponse a la lumière et aux phytohormones, ce qui suggère qu'ils jouent un rôle dans ces sentiers de signalisation. Un examen approfondi des facteurs de transcription VvGATA chez la vigne contribue une caracterisation et une prediction fonctionnelle des gènes VvGATA. Les donnees presentees ici fournissent une assise pour de futures etudes fonctionnelles de ces facteurs de transcription chez la vigne. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : Vigne (Vitis vinifera L.), facteur de transcription GATA, evolution, analyses d'expression., Introduction The zinc-finger domain is found in many proteins involved in protein-DNA interactions; GATA transcription factors encode a type IV zinc-finger protein that binds to the DNA sequence (A/T)GATA(A/G) and [...]
- Published
- 2018
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