A Systematic Investigation of Lipid Transfer Proteins Involved in Male Fertility and Other Biological Processes in Maize.
A Systematic Investigation of Lipid Transfer Proteins Involved in Male Fertility and Other Biological Processes in Maize.
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玉米中参与雄性生育力和其他生物过程的脂质转移蛋白的系统研究
DOI：
10.3390/ijms24021660
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发表时间：
2023-01-14
影响因子：
5.6
通讯作者：
Wan, Xiangyuan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fang, Chaowei;Wu, Suowei;Li, Ziwen;Pan, Shuangshuang;Wu, Yuru;An, Xueli;Long, Yan;Wei, Xun;Wan, Xiangyuan
关键词：
植物脂质转运蛋白（LTP）在花药和花粉发育、营养器官发育、种子发育和萌发以及逆境应答等生物学过程中发挥着重要作用，但在拟南芥、水稻和玉米等植物中的研究进展存在很大差异。本文对玉米LTP家族的65个基因进行了初步的介绍和分析，并对玉米LTP家族成员进行了系统发育树和基因本体分析。本文对拟南芥和水稻中已报道的与雄性育性等生物学过程相关的LTP基因的研究进展进行了比较，并对它们在玉米中的同源基因进行了分析，为玉米LTP转运蛋白的研究提供了有益的线索。我们预测的LTP基因的功能的基础上，通过使用RNA-seq和qRT-PCR分析其时空表达模式的生物信息学分析。最后，对植物LTP底物鉴定的研究进展和面临的挑战进行了讨论，并对未来的研究方向进行了展望。本研究为LTP的功能研究和在多个植物中的潜在应用提供了基本框架，特别是为玉米雄性不育的研究和应用提供了基础。
Plant lipid transfer proteins (LTPs) play essential roles in various biological processes, including anther and pollen development, vegetative organ development, seed development and germination, and stress response, but the research progress varies greatly among Arabidopsis, rice and maize. Here, we presented a preliminary introduction and characterization of the whole 65 LTP genes in maize, and performed a phylogenetic tree and gene ontology analysis of the LTP family members in maize. We compared the research progresses of the reported LTP genes involved in male fertility and other biological processes in Arabidopsis and rice, and thus provided some implications for their maize orthologs, which will provide useful clues for the investigation of LTP transporters in maize. We predicted the functions of LTP genes based on bioinformatic analyses of their spatiotemporal expression patterns by using RNA-seq and qRT-PCR assays. Finally, we discussed the advances and challenges in substrate identification of plant LTPs, and presented the future research directions of LTPs in plants. This study provides a basic framework for functional research and the potential application of LTPs in multiple plants, especially for male sterility research and application in maize.
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Wan X