Email this article Genome-Wide Identification and Characterization of Sugar Transporter Genes in Silver Birch
- Authors: Korzhenevskyi M.A.1, Moshchenskaya Y.L.1, Tarelkina T.V.1, Galibina N.A.1
-
Affiliations:
- Forest Research Institute of the Karelian Research Centre Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 60, No 10 (2024)
- Pages: 31-46
- Section: ГЕНЕТИКА РАСТЕНИЙ
- URL: https://journals.rcsi.science/0016-6758/article/view/273868
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0016675824100034
- EDN: https://elibrary.ru/wgdmzi
- ID: 273868
Cite item
Full Text
Abstract
Sugar transporters play an important role in regulating the long-distance sucrose transport from source to sink organs. The main sucrose absorber in woody plants is developing wood. Thus, sucrose transport, regulated by SUT, SWEET, and MST gene families, will determine the formation of woody biomass. Based on silver birch (Betula pendula var. pendula Roth) genomic data, we identified and analyze encoding sugar transporters in Betula pendula. We conducted BLAST-search, phylogenetic, structural analysis and analysis of cis-acting elements of sugar transporter genes and determined their chromosomal localization. We were able to identify and characterize 3 genes of the SUT family, 10 SWEET genes and 36 MST genes, which have a typical number of functional and transmembrane domains for the family. It was shown that silver birch contains a smaller number of sugar transporters genes compared to A. thaliana, which is probably because of the apoplastic type of terminal phloem loading in Arabidopsis, while in silver birch phloem loading is carried out predominantly symplastically. The results obtained may be useful for further study of the participation of sucrose transporters in various biosynthetic processes in woody plants and provide a basis for various biotechnological manipulations.
Keywords
Full Text
Береза повислая (Betula pendula Roth) – пионерный бореальный вид древесных растений [1]. Небольшой размер генома (440 млн п.н.) [1] и быстрое ювенильное развитие делают березу привлекательным объектом для лесной биотехнологии [1, 2]. Для физиологии растений особый интерес представляет форма березы повислой − береза карельская (Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahti) как объект исследования для изучения механизмов формирования тканей ствола. Карельскую березу характеризуют узорчатая древесина и достаточно большое разнообразие форм роста [3−6]. Ранее было показано, что повышенное содержание сахарозы в камбиальной зоне узорчатых деревьев карельской березы приводит к изменению профилей экспрессии генов и активности ферментов, метаболизирующих сахарозу [7−10]. У березы повислой и неузорчатых деревьев карельской березы сахароза в зоне роста и дифференцировки ксилемы расщепляется преимущественно сахарозосинтазой [8−10], а формирование узорчатой древесины связано с деградацией сахарозы апопластной инвертазой и поступлением в клетку большого количества гексоз [7, 9−11].
Разгрузка флоэмы является первым этапом снабжения метаболитами акцепторных тканей, и ее нарушение может привести к изменению программы дифференцировки производных камбия [12]. Разгрузка флоэмы может происходить как апопластически, так и симпластически в зависимости от типа акцепторной ткани, стадии развития и вида растения. У древесных растений радиальный транспорт сахарозы из флоэмы в дифференцирующуюся ксилему включает выгрузку из ситовидной трубки в лучевые клетки, транспорт через лучевые клетки и экспорт из лучевых клеток в развивающиеся волокна и сосудистые элементы [13]. Полученные изображения плазмодесм [14, 15] и данные по содержанию сахарозы [7, 16, 17], полученные на различных древесных растениях, показывают, что транспорт сахарозы из ситовидных трубок в клетки лучей и дальнейший радиальный перенос через лучевые клетки у древесных видов осуществляется преимущественно симпластически [12], при этом в литературе имеются данные о симпластической изоляции клеток радиальной паренхимы в зоне формирования древесины, что указывает на наличие апопластической стадии транспорта сахарозы от лучевых клеток к элементам волокон и сосудов [18].
Апопластный транспорт сахарозы возможен только при участии транспортеров сахаров (ST). ST растений представлены тремя семействами трансмембранных белков: SUT (переносчики сахарозы), SWEET (переносчики сахарозы и гексоз) и MST (переносчики моносахаров) (рис. 1). Семейство SUT представлено симпортерами H+/сахарозы (см. рис. 1). Они транспортируют субстрат в цитозоль из апопласта или вакуолей. У двудольных растений SUT подразделяют на I, II и III типы. I тип характерен только для двудольных растений. Как правило, белки этого типа расположены на плазматической мембране, и их экспрессия характерна для таких комплексов, как ситовидные элементы/клетки-спутники (SE/CC) [19−22]. Тип II отличается наличием цитоплазматической петли, для которой предполагается сигнальная функция; экспрессия белков этого типа характерна для акцепторных органов растений [23−27]. Белки III типа характерны для мембраны тонопласта, поэтому предполагается, что они участвуют в поддержании внутриклеточного гомеостаза [22, 27].
Семейство SWEET представлено унипортерами, которые транспортируют сахара из цитозоля как в апопласт, так и во внутриклеточные компартменты (см. рис. 1). Семейство SWEET делится на четыре типа, различающихся по функции и субстрату. Типы I и II транспортируют гексозы, причем тип I характерен для корней, тип II – для флоэмы и генеративных органов [28]. Предположительно белки SWEET II типа принимают участие в разгрузке комплекса SE/CC [29−31]. Тип III отличается способностью транспортировать дисахариды, поэтому представляет наибольший интерес для изучения транспорта сахарозы в развивающуюся ксилему древесных растений. Белки IV типа локализуются на тонопласте, предположительно их функция заключается в поддержании внутриклеточного метаболизма [31, 32].
Семейство MST — самое обширное среди растительных ST. Оно включает семь подсемейств: STP, или HT (белки-транспортеры сахарозы/транспортеры гексозов), ERD6 (early response to dehydration)-подобные белки, pGlucT/SBG1 (пластический транспортер глюкозы/супрессор G-белка бета1), INT (переносчики инозитола или циклических полиолов), PMT (переносчики полиолов, ранее PLT), TMT (тонопластические переносчики моносахаров) и VGT (вакуолярные переносчики глюкозы). Белки MST транспортируют гексозы и некоторые сахарные спирты (например, инозитол и сорбит) из цитозоля в апопласт или клеточные компартменты. Для MST были предложены различные механизмы транспорта: симпортеры H+, антипортеры или простые каналы.
Цель нашей работы – идентификация и детальная характеристика генов, кодирующих ST в геноме березы повислой. Полученные данные могут служить основой для изучения участия белков ST в различных биосинтетических процессах и могут быть использованы для разработки биотехнологических подходов для получения древесины с заданными свойствами.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Идентификация генов ST
Гены ST B. pendula были идентифицированы с помощью BLAST-поиска по геному B. pendula на веб-сайте Genomevolution https://genomevolution.org/coge/GenomeInfo.pl?gid=35080. В качестве BLAST-запроса для поиска генов SUT мы использовали известные гены A. thaliana, V. vinifera, P. trichocarpa, для генов SWEET — A. thaliana, P. trichocarpa, для генов MST — A. thaliana, V. vinifera (пороговое значение E 1,00E-05). Последовательности A. thaliana и P. trichocarpa были получены из Phytozome 13 (https://phytozome-next.jgi.doe.gov/) [27, 31], последовательности V. vinifera – из NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/) [33]. Сходство последовательностей определяли путем парного выравнивания с использованием EMBOSS Needle (https://www.ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_needle/). Кроме того, область размером 2 т.п.н. выше стартового кодона каждого гена считали промоторной последовательностью.
Филогенетический анализ
MEGA 11.0 (http://www.megasoftware.net/) использовали для построения филогенетических деревьев семейств генов BpSUT, BpSWEET, BpMST. На основании гомологии с генами-переносчиками сахаров A. thaliana, V. vinifera, P. trichocarpa гены B. pendula были разделены на различные подгруппы. Все последовательности предварительно выравнивались с помощью программы MUSCLE [34]. Филогенетические деревья были построены с использованием MEGA 11.0 методом максимального подобия с моделью LG + G (1000 bootstrap replicates) для SUT, с моделью JTT + F + G (1000 bootstrap replicates) для SWEET, с моделью LG + F + G и (500 bootstrap replicates) для MST. Филогенетические деревья были визуализированы с помощью онлайн-инструмента iTOL.
Структурный анализ
Информация о структуре экзонов/интронов генов была собрана из аннотаций генома B. pendula на сайте: https://genomevolution.org/coge/GenomeInfo.pl?gid=35080.
Экзон-интронную организацию генов-переносчиков сахаров визуализировали с помощью сервера отображения структуры генов (GSDS 2.0, http://gsds.gao-lab.org/) [35]. Для поиска консервативных доменов использовался веб-инструмент поиска NCBI Batch web CD-Search (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ Structure/bwrpsb/bwrpsb.cgi). Программа DeepTMHMM 1.0.24 (https://dtu.biolib.com/DeepTMHMM) использовалась для прогнозирования трансмембранной топологии потенциальных переносчиков сахаров. MEME (v5.5.5; http://meme-suite.org/tools/meme) использовали для анализа мотивов белков BpSUT, BpSWEET, BpMST со следующими параметрами: минимальная ширина мотивов – 6; максимальная ширина мотивов – 50 и количество мотивов − 12 для SUT, 7 для SWEET и 12 для MST. Для визуализации мотивов, консервативных доменов и трансмембранной структуры транспортеров сахаров использовали программу TBtools [36].
Анализ цис-действующих элементов в промоторе генов ST у B. pendula
Мы извлекли промоторную последовательность (2 т.п.н.) генов-транспортеров сахаров из генома B. pendula и преобразовали ее в формат файла FASTA. Поиск цис-регуляторных элементов в промоторных последовательностях осуществляли с помощью программы PlantPAN 3.0 TF/TFBS Search (http://plantpan.itps.ncku.edu.tw/plantpan3/TFsearch.php). Результаты группировали по функциям цис-регуляторных элементов в последовательностях промотора. Группы были названы следующим образом: “Абиотические” (мотивы, связанные с ответами на различные абиотические стрессы), “Ткани” (мотивы, связанные с тканеспецифической экспрессией), “Гормональные” (мотивы, связанные с ответами на различные фитогормоны), “Биотические» (мотивы, связанные с биотическими взаимодействиями), “Ответ на сахара” (мотивы, связанные с усилением или подавлением экспрессии генов сахарами) и “Другие” (мотивы с другими функциями). Результаты были визуализированы с помощью TBtools.
Хромосомная локализация и эволюционный анализ ST-генов у B. pendula
Хромосомное расположение генов ST определяли по аннотации генома B. pendula (https://genomevolution.org/coge/GenomeInfo.pl?gid=35080). Результаты были визуализированы с помощью TBtools.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Идентификация ST-генов у B. pendula
В геноме березы повислой мы обнаружили все известные группы генов ST, SUT, SWEET и обширную группу MST. Мы идентифицировали в общей сложности 103 предполагаемых гена-переносчика сахаров. Анализ CDD и TMHMM позволил идентифицировать среди них 49 генов, содержащих специфичные для семейства функциональные и трансмембранные домены (доп. табл. 1).
BpSUT. Поиск в геноме Betula pendula выявил четыре гена, кодирующих белок, гомологичный SUT Arabidopsis thaliana, Populus trichocarpa и Vitis vinifera [27, 33]. Анализ структуры белка показал, что три последовательности содержат домен, специфичный для семейства SUT (GPH sucrose) [22]. Предсказанное количество трансмембранных доменов для продуктов идентифицированных генов, равное 12, соответствует полученным ранее данным. Названия обнаруженным генам были даны в соответствии с идентичностью кодируемых белков ближайшим белкам A. thaliana, которая составляла от 60,6 до 71,8% (см. табл. 1). Длина белковых последовательностей SUT составляла 477 (SUT2), 602 (SUT3) и 498 (SUT4) аминокислот. Все белки по результатам прогнозирования локализованы на плазматической мембране (см. доп. табл. 1) (https://services.healthtech.dtu.dk/services/DeepLoc-2.0/).
BpSWEET. Поиск в геноме B. pendula выявил 17 генов, кодирующих белковые последовательности, гомологичные SWEET A. thaliana и P. trichocarpa [31]. Анализ структуры белков показал, что 10 из 17 обнаруженных белков можно отнести к семейству SWEET по наличию двух функциональных (MtN3) и семи трансмембранных доменов. Идентичность обнаруженных белков ближайшим белкам A. thaliana колебалась от 27,3% (BpSWEET17c) до 68,2% (BpSWEET2). Длина последовательностей белка SWEET варьировала от 235 (BpSWEET2) до 509 (BpSWEET11) аминокислот (см. табл. 1). BpSWEET11 значительно длиннее остальных и содержит удвоенное количество доменов. Предполагаемое разделение этого белка на две последовательности (между 7-м и 8-м трансмембранными доменами) позволяет получить два продукта, каждый из которых имеет два домена MtN3 и семь трансмембранных доменов. Однако это разделение остается лишь предположением и нуждается в экспериментальном подтверждении. Прогноз субклеточной локализации показывает, что белки BpSWEET локализуются на клеточной мембране или мембране вакуолей и лизосом (см. табл. 1).
Таблица 1. Гены, кодирующие переносчики сахаров (ST) B. pendula.
Ген | ID гена | Число АК остатков в белке | Ближайший гомолог A. thaliana / процент идентичности | Локализация функционального домена | Внутриклеточная локализация / Score |
BpSUT2 | Bpev01.c0594.g0012.m0001 | 477 | AT1G22710.1/60.6 | 14–467 | Плазмалемма/0.66 Лизосома, вакуоль/0.60 |
BpSUT3 | Bpev01.c0101.g0045.m0001 | 602 | AT2G02860.1/71.7 | 58–587 | Плазмалемма/0.75 Лизосома, вакуоль/0.70 |
BpSUT4 | Bpev01.c0568.g0003.m0001 | 498 | AT1G09960.1/71.8 | 21–488 | Плазмалемма/0.74 Лизосома, вакуоль/0.58 |
BpSWEET1 | Bpev01.c1719.g0001.m0001 | 269 | AT1G21460.1/55.4 | 50–118 155–233 | Плазмалемма/0.61 |
BpSWEET2 | Bpev01.c1289.g0002.m0001 | 235 | AT3G14770.1/68.2 | 18–102 138–233 | Лизосома, вакуоль/0.80 |
BpSWEET3 | Bpev01.c0505.g0022.m0001 | 249 | AT5G53190.1/58,7 | 9–96 132–216 | Плазмалемма/0.72 Лизосома, вакуоль/0.68 |
BpSWEET4 | Bpev01.c0094.g0006.m0001 | 246 | AT3G28007.1/54.3 | 10–96 136 – 217 | Плазмалемма/0.79 Лизосома, вакуоль/0.62 |
BpSWEET7 | Bpev01.c0188.g0031.m0001 | 250 | AT4G10850.1/53.5 | 10–94 134–218 | Плазмалемма/0.70 Лизосома, вакуоль/0.63 |
BpSWEET9 | Bpev01.c0171.g0029.m0001 | 250 | AT2G39060.1/46.9 | 28–94 133–213 | Лизосома, вакуоль/0.47 |
BpSWEET11 | Bpev01.c0557.g0049.m0001 | 509 | AT3G48740.1/30.4 | 11–98 133–218 256–324 358–444 | Плазмалемма/0.72 |
BpSWEET17a | Bpev01.c0142.g0090.m0001 | 260 | AT4G15920.1/46.8 | 6–91 128–212 | Плазмалемма/0.72 |
BpSWEET17b | Bpev01.c0142.g0093.m0001 | 298 | AT4G15920.1/40.9 | 22–88 124–208 | Плазмалемма/0.35 |
BpSWEET17c | Bpev01.c0142.g0092.m0001 | 394 | AT4G15920.1/27.3 | 174–227 279–361 | Лизосома, вакуоль/0.54 |
BpSTP1a | Bpev01.c0241.g0013.m0001 | 521 | AT1G11260.1/79.2 | 31–478 | Плазмалемма/0.82 Лизосома, вакуоль/0.59 |
BpSTP1b | Bpev01.c0278.g0017.m0001 | 508 | AT1G11260.1/68.3 | 28–468 | Плазмалемма/0.80 Лизосома, вакуоль/0.61 |
BpSTP2 | Bpev01.c0384.g0010.m0001 | 517 | AT1G07340.1/58.0 | 29–471 | Плазмалемма/0.79 |
BpSTP3a | Bpev01.c0892.g0004.m0001 | 505 | AT5G61520.1/64.1 | 28–473 | Плазмалемма/0.78 |
BpSTP3b | Bpev01.c0659.g0014.m0001 | 509 | AT5G61520.1/59.0 | 28–474 | Плазмалемма/0.80 |
BpSTP5a | Bpev01.c0151.g0006.m0001 | 503 | AT1G34580.1/69.4 | 29–474 | Плазмалемма/0.74 |
BpSTP5b | Bpev01.c0373.g0003.m0001 | 515 | AT1G34580.1/55.9 | 39–485 | Плазмалемма/0.77 |
BpSTP7 | Bpev01.c0518.g0064.m0001 | 1154 | AT4G02050.1/35.5 | 174–616 | Пластиды/0.98 |
BpSTP10 | Bpev01.c0970.g0004.m0001 | 511 | AT3G19940.1/70.1 | 30–476 | Плазмалемма/0.83 |
BpSTP13a | Bpev01.c0329.g0008.m0001 | 535 | AT5G26340.1/80.1 | 30–476 | Плазмалемма/0.72 Лизосома, вакуоль/0.59 |
BpSTP13b | Bpev01.c0329.g0007.m0001 | 547 | AT5G26340.1/71.3 | 61–506 | Плазмалемма/0.64 Лизосома, вакуоль/0.61 |
BpSTP14 | Bpev01.c0996.g0010.m0001 | 517 | AT1G77210.1/76.2 | 32–476 | Плазмалемма/0.78 |
BpSTP15 | Bpev01.c5190.g0001.m0001 | 472 | AT1G07340.1/29.7 | 6–457 | Плазмалемма/0.59 |
BpSTP16 | Bpev01.c5248.g0001.m0001 | 605 | AT1G11260.1/24.7 | 1–417 459–605 | Плазмалемма/0.48 |
BpPMT3 | Bpev01.c0874.g0025.m0001 | 496 | AT2G18480.1/69.3 | 30–473 | Плазмалемма/0.75 |
BpPMT4a | Bpev01.c0407.g0011.m0001 | 527 | AT2G20780.1/71.1 | 64–501 | Плазмалемма/0.68 Лизосома, вакуоль/0.65 |
BpPMT4b | Bpev01.c0288.g0031.m0001 | 533 | AT2G20780.1/68.2 | 62–499 | Плазмалемма/0.67 Лизосома, вакуоль/0.69 |
BpPMT5a | Bpev01.c0807.g0001.m0001 | 532 | AT3G18830.1/66.1 | 40–491 | Плазмалемма/0.78 |
BpPMT5b | Bpev01.c0806.g0001.m0001 | 524 | AT3G18830.1/65.0 | 38–489 | Плазмалемма/0.73 |
BpPMT6 | Bpev01.c0874.g0024.m0001 | 497 | AT4G36670.1/63.0 | 24–474 | Плазмалемма/0.71 |
BpPMT7a | Bpev01.c0389.g0024.m0001 | 564 | AT2G16120.1/45.4 | 90–543 | Плазмалемма/0.56 |
BpPMT7b | Bpev01.c0389.g0025.m0001 | 536 | AT3G18830.1/46.9 | 71–518 | Лизосома, вакуоль/0.74 Плазмалемма/0.59 |
BpINT1 | Bpev01.c0066.g0021.m0001 | 497 | AT2G43330.1/77.8 | 35–463 | Лизосома, вакуоль/0.74 Плазмалемма/0.61 |
BpINT2 | Bpev01.c0709.g0003.m0001 | 508 | AT1G30220.1/66.6 | 1–472 | Плазмалемма/0.73 |
BpINT4 | Bpev01.c0091.g0018.m0001 | 575 | AT4G16480.1/64.4 | 34–543 | Плазмалемма/0.78 Лизосома, вакуоль/0.63 |
BpTMT2 | Bpev01.c0455.g0033.m0001 | 739 | AT4G35300.7/77.7 | 13–210 516–713 | Плазмалемма/0.62 |
BpVGT2 | Bpev01.c0671.g0015.m0001 | 499 | AT5G17010.4/77.3 | 49–494 | Лизосома, вакуоль/0.55 |
BpVGT3 | Bpev01.c0999.g0007.m0001 | 560 | AT5G59250.1/75.2 | 106–554 | Пластиды/0.97 |
BppGlcT1 | Bpev01.c0624.g0025.m0001 | 543 | AT5G16150.3/77.9 | 108–526 | Пластиды/0.98 |
BppGlcT2 | Bpev01.c0532.g0007.m0001 | 535 | AT1G05030.1/72.2 | 94–513 | Пластиды/0.98 |
BpSGB2 | Bpev01.c0389.g0055.m0001 | 486 | AT1G67300.2/73.9 | 52–469 | Лизосома, вакуоль/0.71 |
BpERD-6like1 | Bpev01.c0506.g0037.m0001 | 479 | AT5G18840.1/72.6 | 40–467 | Лизосома, вакуоль/0.68 Плазмалемма/0.64 |
BpERD-6like3 | Bpev01.c0702.g0007.m0001 | 487 | AT1G54730.2/67.8 | 52–480 | Лизосома, вакуоль/0.71 Плазмалемма/0.60 |
BpERD-6like4 | Bpev01.c0863.g0023.m0001 | 480 | AT2G48020.2/69.2 | 46–473 | Лизосома, вакуоль/0.76 Плазмалемма/0.59 |
BpERD-6like5 | Bpev01.c1229.g0007.m0001 | 486 | AT1G75220.1/80.3 | 50–480 | Плазмалемма/0.68 |
BpERD-6like6 | Bpev01.c1874.g0009.m0001 | 484 | AT1G75220.1/81.9 | 46–478 | Плазмалемма/0.65 |
Примечание. Локализацию функциональных доменов определяли с помощью NCBICDD-Search. Предсказание внутриклеточной локализации выполняли в DeepLoc 2.0
BpMST. Семейство генов MST включает семь подсемейств: два больших подсемейства — ERD6 (early response to dehydration) и STP/HT (sugar transport proteins/hexosetransporter), пять небольших подсемейств – PMT (linear polyol transporters, ранее называемые PLT), INT (inositol/cyclic polyol transporters), TMT (tonoplastic monosaccharide transporters), VGT (vacuolar glucose transporters) и pGlucT/SBG1 (plastidic glucose transporter/Supressor of G protein beta 1) [32]. Обнаружено 81 MST, гомологичных MST A. thaliana и V. vinifera, из них 36 соответствовали MST по наличию функциональных и трансмембранных доменов. Из них 14 гомологичны белкам STP/HT, 5 ERD-6like, 8 PMT, 3 INT, 1 TMT, 2 VGT и 3 pGlucT/SBG1. Идентичность обнаруженных белков ближайшим белкам A. Thaliana варьировала от 24,7% (BpSTP16) до 81,9% (BpERD-6like 5). Длина последовательностей белков MST составляла от 472 (BpSTP15) до 1154 (BpSTP7) аминокислот. Большинство представителей BpMST локализуются на плазматической мембране, мембране вакуолей или мембране лизосом. Гены BpSTP7, BpVGT3, BppGlcT1, BppGlcT2 локализованы в пластидах (см. табл. 1).
Рис. 1. Схема, отображающая механизм транспорта сахаров белками-переносчиками (ST).
Выявленное количество генов ST значительно меньше, чем у модельного травянистого растения A. thaliana (9 генов SUT, 16 генов SWEET и 53 гена MST). Вероятно, это связано с пассивной загрузкой флоэмы у древесных растений, не требующей участия ST. В то время как у травянистых растений с преимущественной апопластной загрузкой терминальной флоэмы ST играют наиболее важную роль, поэтому их разнообразие шире. Разница в количестве обнаруженных генов обусловлена главным образом значительным уменьшением группы ERD-6-like подсемейства у B. pendula (5 генов) против 19 и 21 гена у A. thaliana и V. Vinifera соответственно. Напротив, группа BpPMT шире (8 генов), чем AtPMT и VvPMT (4 и 5 генов соответственно).
Филогенетический анализ ST-генов
Чтобы изучить семейства генов-переносчиков сахаров у A. thaliana, V. vinifera, P. trichocarpa и B. pendula с эволюционной точки зрения, а также проанализировать характеристики ST березы повислой, мы использовали MUSCLE для сравнения аминокислотных последовательностей белков SUT, SWEET и MST. Филогенетический анализ обнаруженных BpSUT показал разделение семейства на три клады. Согласно гомологии с A. Thaliana, белок BpSUT2 относится к специфической кладе двудольных (тип I). BpSUT3 и BpSUT4 относятся к кладам, характерным как для двудольных, так и для однодольных (тип II, тип III) [37] (рис. 2, а).
Рис. 2. Филогенетические деревья: (а) – белков семейства SUT A. thaliana, V. vinifera, P. Trichocarpa и B. pendula; (б) – белков семейства SWEET A. thaliana, P. trichocarpa и B. pendula; (в) – белков семейства MST A. thaliana и B. pendula. Филогенетические деревья строили с помощью MEGA 11.0 методом максимального подобия с LG + G-моделью и 1000 итераций бутстрэп-анализа для SUT, с JTT + F + G-моделью и 1000 итераций бутстрэп-анализа для SWEET, с LG + F + G-моделью и 500 итераций бутстрэп-анализа для MST. Филогенетические деревья визуализировали с использованием онлайн-инструмента iTOL.
Таблица 2. Общие последовательности TF-мотивов в промоторе ST-генов B. pendula
№ | TF-мотив | Группа | Максимальное число копий в промоторе | Среднее |
1 | TF_motif_seq_0237 | Абиотический | 80 | 57.4 |
2 | TF_motif_seq_0239 | Тканеспецифичный | 69 | 44.4 |
3 | TF_motif_seq_0241 | Тканеспецифичный | 71 | 42.6 |
4 | TF_motif_seq_0238 | Другой | 47 | 30.8 |
5 | TF_motif_seq_0247 | Тканеспецифичный | 41 | 26.4 |
6 | TF_motif_seq_0242 | Тканеспецифичный | 33 | 22.1 |
7 | TF_motif_seq_0321 | Абиотический | 33 | 20.7 |
8 | TF_motif_seq_0268 | Гормональный | 34 | 19.6 |
9 | TF_motif_seq_0243 | Абиотический | 29 | 15.8 |
10 | TF_motif_seq_0302 | Абиотический | 28 | 16.0 |
11 | TF_motif_seq_0253 | Тканеспецифичный | 32 | 14.0 |
12 | TF_motif_seq_0250 | Тканеспецифичный | 28 | 12.8 |
13 | TF_motif_seq_0245 | Тканеспецифичный | 23 | 13.3 |
14 | TF_motif_seq_0246 | Гормональный | 22 | 10.4 |
15 | TF_motif_seq_0252 | Гормональный | 18 | 9.7 |
16 | TF_motif_seq_0337 | Другой | 17 | 8.3 |
17 | TF_motif_seq_0282 | Другой | 18 | 7.5 |
18 | TF_motif_seq_0315 | Биотический | 13 | 6.4 |
19 | TF_motif_seq_0375 | Тканеспецифичный | 14 | 5.8 |
20 | TF_motif_seq_0269 | Тканеспецифичный | 13 | 5.8 |
21 | TF_motif_seq_0283 | Другой | 13 | 5.9 |
22 | TF_motif_seq_0254 | Другой | 11 | 4.6 |
23 | TF_motif_seq_0260 | Тканеспецифичный | 14 | 5.9 |
24 | TF_motif_seq_0270 | Другой | 14 | 5.2 |
25 | TF_motif_seq_0273 | Гормональный | 14 | 5.2 |
По данным филогенетического анализа, белки BpSWEET разделены на четыре клады, соответствующие четырем типам белков. По гомологии с A. thaliana I тип представлен белками BpSWEET1,2,3, II тип – BpSWEET4,7, III тип – BpSWEET9,11, IV тип – SWEET17a,b,c (см. рис. 2, б). Семейство белков MST по гомологии с A. thaliana было разделено на семь подсемейств, каждое из которых образует субклады. Подсемейство ERD6-Like включает пять белков – BpERD6-Like1-5, подсемейство VGT – два белка, pGlcT/SGB – три белка, PMT – восемь белков и наиболее обширное подсемейство STP – 14 белков (см. рис. 2, в).
Структура генов
Для изучения структуры ST генов у B. pendula мы проанализировали их последовательности ДНК и определили состав интронов и экзонов. Пакет программного обеспечения GSDS 2.0 (http://gsds.cbi.pku.edu.cn/) использовали для картирования интрон-экзонной структуры семейства ST-генов березы повислой (рис. 3).
Рис. 3. Экзон-интронная организация семейства генов SUT A. thaliana, P. trichocarpa и B. pendula (а), семейства генов SWEET A. thaliana и B. pendula (б) и семейства генов MST A. thaliana и B. pendula (в). CDS и последовательности генов березы были получены из генома на онлайн-ресурсе Genomevolution. (Для обработки и визуализации использовали онлайн-инструмент http://gsds.gao-lab.org/).
Результаты показали, что три из 50 ST-генов B. pendula (6%) не содержали интронов (BpSTP13a, BpSTP15, BpPMT7a). Анализ экзон-интронной организации обнаруженных BpSUT показал соответствие генам модельных растений A. thaliana и P. trichocarpa. Единственным исключением стал BpSUT2, который наиболее идентичен гену AtSUT2 (60,6%), имеет три экзона и два интрона, тогда как AtSUT2 имеет четыре экзона и два интрона. Таким образом, его экзон-интронная структура более соответствует остальным шести генам AtSUT типа I (см. рис. 3, а). Анализ экзон-интронной организации обнаруженных BpSWEET показал соответствие генам A. thaliana: гены BpSWEET1,2,3,7,12,17b имеют шесть экзонов и пять интронов. Гены BpSWEET4,9 имеют на один экзон меньше из-за потери одного из первых коротких экзонов. BpSWEET17c имеет один дополнительный экзон (см. рис. 3, б). Экзон-интронная организация BpMST в целом соответствует AtMST, за исключением генов BpSTP13a, BpSTP15, BpPMT7a. В целом гены MST B. pendula имеют более длинные интроны, чем A. thaliana (см. рис. 3, в).
Для дальнейшего изучения разнообразия структуры ST-белков B. pendula использовали онлайн-программу для выявления мотивов (MEME; http://meme. sdsc.edu/meme/meme.html). Каждый член семейства BpSUT содержал один и тот же тип мотива (рис. 4, а). BpSWEET имеют по семь консервативных мотивов каждый (за исключением белка SWEET11, который имел удвоенное число мотивов) (см. рис. 4, б). Мотивы 1, 2, 3 повторяются дважды в каждом белке, что отражает эволюцию бактериального semiSWEET. В BpSWEET2 отсутствует мотив 4, расположенный между повторами. Также обращает на себя внимание замена мотива 1 на мотив 6 в белках BpSWEET4,9,11,17b,17c. Эта замена не отражает филогенетического родства белков. На 3’-конце BpSWEET17b также имеются два мотива 5, которых нет ни в одном другом BpSWEET. При анализе BpMST мы остановились на 12 консервативных мотивах. Мотивы 1, 3, 5, 6, 8, 9 встречаются во всех BpMST, мотив 6 представлен двумя копиями, а в белках BpSTP7 и BpINT4 – тремя копиями (см. рис. 4, в). Мотивы 2, 4, 7 и 11 встречаются во всех BpMST, за исключением одного представителя (BpSTP1b, BpSTP16, BpINT2, BpPMT6 соответственно). Напротив, мотивы 10 и 12 характерны для подсемейства BpSTP (за исключением BpSTP15 и BpSTP16). Мотив 10 также присутствует в BpPMT4a и BpPMT4b. Помимо подсемейства STP, мотив 12 присутствует в PMT7a и ERD-6like 2.
Рис. 4. Консервативные мотивы, функциональные и трансмембранные домены ST B. pendula семейства SUT (а), семейства SWEET (б) и семейства MST (в). Белковые последовательности генов березы были получены из генома на онлайн-ресурсе Genomevolution. Консервативные мотивы были определены с помощью инструмента MEME, функциональные домены определяли инструментом NCBI CDD-Search, трансмембранные домены – при помощи TMHMM 3.0.
Таблица 3. Число и суммы средней представленности общих последовательностей TF-мотивов в промоторах генов ST B. pendula по группам
Группа | Число общих мотивов на группу | Сумма средней представленности общих мотивов группы в промоторах | Сумма средней представленности всех мотивов группы в промоторах |
Тканеспецифичные | 10 | 193.2 | 237 |
Другие | 6 | 62.2 | 117 |
Абиотические | 4 | 109.9 | 200 |
Гормональные | 4 | 45.0 | 69 |
Биотические | 1 | 6.4 | 17 |
Ответ на сахара | 0 | 0.0 | 13 |
Таблица 4. Уникальные последовательности TF-мотивов в промоторе генов ST B. pendula
№ | TF-мотив | Группа | Число копий | Ген |
1 | TF_motif_seq_0494 | Абиотический | 2 | BpTMT2 |
2 | TF_motif_seq_0008 | Абиотический | 1 | BpSUT2 |
3 | TF_motif_seq_0011 | Тканеспецифичный | 1 | BpSUT3 |
4 | TF_motif_seq_0017 | Абиотический | 1 | BpVGT2* |
5 | TF_motif_seq_0025 | Абиотический | 1 | BpSTP1a |
6 | TF_motif_seq_0028 | Другой | 1 | BpPMT6 |
7 | TF_motif_seq_0046 | Тканеспецифичный | 1 | BpSTP10 |
8 | TF_motif_seq_0049 | Абиотический | 1 | BpSTP13a |
9 | TF_motif_seq_0061 | Абиотический | 1 | BpTMT2* |
10 | TF_motif_seq_0069 | Другой | 1 | BpINT1* |
11 | TF_motif_seq_0083 | Гормональный | 1 | BpSGB2 |
12 | TF_motif_seq_0111 | Биотический | 1 | BpINT1* |
13 | TF_motif_seq_0191 | Гормональный | 1 | BpPMT5b |
14 | TF_motif_seq_0356 | Гормональный | 1 | BpSUT4 |
15 | TF_motif_seq_0410 | Абиотический | 1 | BpSWEET1 |
16 | TF_motif_seq_0412 | Тканеспецифичный | 1 | BpPMT7a |
17 | TF_motif_seq_0421 | Ответ на сахара | 1 | BpSWEET3 |
18 | TF_motif_seq_0425 | Другой | 1 | BpERD6-like2 |
19 | TF_motif_seq_0428 | Другой | 1 | BpERD6-like1 |
20 | TF_motif_seq_0431 | Тканеспецифичный | 1 | BpSWEET11 |
21 | TF_motif_seq_0432 | Гормональный | 1 | BpERD6-like5* |
22 | TF_motif_seq_0438 | Другой | 1 | BpPMT3 |
23 | TF_motif_seq_0449 | Гормональный | 1 | BpVGT2* |
24 | TF_motif_seq_0462 | Тканеспецифичный | 1 | BpSTP13b* |
25 | TF_motif_seq_0463 | Другой | 1 | BpSWEET7 |
26 | TF_motif_seq_0468 | Абиотический | 1 | BpSTP13b* |
27 | TF_motif_seq_0479 | Тканеспецифичный | 1 | BpSTP14 |
28 | TF_motif_seq_0482 | Абиотический | 1 | BpERD6-like5* |
29 | TF_motif_seq_0493 | Другой | 1 | BpTMT2* |
30 | TF_motif_seq_0501 | Гормональный | 1 | BpINT4 |
31 | TF_motif_seq_0503 | Тканеспецифичный | 1 | BpERD6-like4 |
32 | TF_motif_seq_0507 | Тканеспецифичный | 1 | BpSTP2 |
33 | TF_motif_seq_0509 | Абиотический | 1 | BpPMT4a |
Примечание. Звездочкой указаны гены, имеющие два уникальных TF-мотива в промоторе.
Пакет CDD NCBI использовали для анализа консервативных доменов. В результате домен GPH sucrose был обнаружен во всех BpSUT (см. рис. 4, а). BpSWEET имеют два домена MtN3, за исключением BpSWEET11, который имеет четыре домена MtN3 (см. рис. 4, б). Важно отметить, что белок BpSWEET17c имеет на 5’-конце α/β-гидролазный домен (6–69 аминокислот). Все обнаруженные BpMST имеют домен MFS, однако белок BpSTP7 имеет домен PLN02842 на 5’-конце (677–1119 аминокислот), а белок BpSTP16 имеет домен DUF45 (459–605) на 3’-конце, что может быть причиной более низкой идентичности этих последовательностей гомологам A. thaliana (см. рис. 4, в). Полученные данные о локализации функциональных доменов следует учитывать при выборе праймеров для ОТ-ПЦР таким образом, чтобы последовательности праймеров не были комплементарны участкам, содержащим неспецифичные домены, например, у BpSWEET17c, BpSTP7 и BpSTP16.
Цис-элементы в промоторах ST генов B. pendula
Для дальнейшего изучения потенциальных механизмов регуляции экспрессии ST B. pendula последовательность, расположенная на 2 тпн выше сайта инициации трансляции гена, была использована для поиска цис-элементов в PlantPAN 3.0 TF/TFBS. BpSWEET17c и BpSTP7 были исключены из запроса, поскольку они имеют атипичный функциональный домен на 5’-концах. Всего в транспортерах обнаружено 279 различных последовательностей мотивов TF, из них 25 являются общими (табл. 2). Среди общих последовательностей мотивов 10 были связаны с тканеспецифической экспрессией, четыре – с абиотическими стрессами, четыре – с гормональным ответом, шесть – с другими функциями (табл. 3). Один мотив связан с биологической реакцией, и ни одного мотива, связанного с реакцией на сахара, обнаружено не было. Несмотря на то что среди общих последовательностей мотивов элементы с другими функциями представлены больше, чем группа, связанная с абиотическими стрессами, сумма средней представленности существенно выше в группе мотивов, связанных с абиотическими стрессами, – 109,9 против 62,2. Мы также обнаружили 33 уникальные последовательности мотивов TF (табл. 5).
Таблица 5. Число уникальных последовательностей TF-мотивов в промоторах генов ST B. pendula по группам
Группа | Число уникальных мотивов на группу |
Абиотические | 10 |
Тканеспецифичные | 8 |
Гормональные | 6 |
Биотические | 1 |
Ответ на сахара | 1 |
Другие | 7 |
Среди них наибольшее количество связано с реакциями на абиотические стрессы (10), восемь – тканеспецифические, шесть – гормонозависимые, один – связанный с биотическими взаимодействиями, один с ответом на сахара и семь – с другими функциями (табл. 4). Каждый из генов BpSTP13b, BpINT1, BpTMT2 и BpERD6-like5 имеет по две уникальные последовательности мотивов.
Хромосомная локализация ST-генов
Для оценки распределения ST-генов-переносчиков сахаров B. pendula на хромосомах были получены данные об их расположении на псевдохромосомах (рис. 5).
Рис. 5. Хромосомная локализация генов ST B. pendula. Гены одного семейства выделены одним цветом. Визуализировали с помощью инструмента TBtools.
Результаты показали, что ST-гены присутствуют на всех хромосомах, кроме VIII. На хромосомах I и IV B. pendula было локализовано наибольшее количество генов ST (12 и 14% соответственно). Хромосомы 1, 5, 7 и 10 имеют кластеры разных ST, которые могут выполнять общую биологическую функцию. Многие близкородственные гены расположены очень близко друг к другу: BpSTP13a и BpSTP13b, BpPMT5a, BpPMT5b, BpSWEET17a; BpSWEET17b и BpSWEET17c, BpPMT7a и BpPMT7b. Это может указывать на общее эволюционное происхождение из-за дупликации.
В ходе исследования мы использовали различные методы биоинформатики для комплексного анализа ST-генов у B. pendula, что является основой для проведения молекулярно-генетических исследований, корректной интерпретации данных, полученных в ходе транскриптомного анализа, и для разработки новых биотехнологических подходов при работе с древесными растениями. Дальнейшие исследования генов ST будут направлены на изучение их биологической функции и возможного участия в регуляции различных биосинтетических процессов у древесных растений.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда, проект № 22-74-00096.
Статья не содержит каких-либо исследований с участием людей или животных в качестве объекта.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
About the authors
M. A. Korzhenevskyi
Forest Research Institute of the Karelian Research Centre Russian Academy of Sciences
Email: tselishcheva.yulia@mail.ru
Russian Federation, Petrozavods, 185910
Yu. L. Moshchenskaya
Forest Research Institute of the Karelian Research Centre Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: tselishcheva.yulia@mail.ru
Russian Federation, Petrozavods, 185910
T. V. Tarelkina
Forest Research Institute of the Karelian Research Centre Russian Academy of Sciences
Email: tselishcheva.yulia@mail.ru
Russian Federation, Petrozavods, 185910
N. A. Galibina
Forest Research Institute of the Karelian Research Centre Russian Academy of Sciences
Email: tselishcheva.yulia@mail.ru
Russian Federation, Petrozavods, 185910
References
- Salojärvi J., Smolander O.P., Nieminen K. et al. Genome sequencing and population genomic analyses provide insights into the adaptive landscape of silver birch // Nat. Genet. 2017. V. 49. P. 904–912. https://doi.org/10.1038/ng.3862
- Koski V., Rousi M. A review of the promises and constraints of breeding silver birch (Betula pendula Roth) in Finland // Forestry: An Intern. J. Forest Research. 2005. V. 78. P. 187–198. doi: 10.1093/forestry/cpi017
- Любавская А.Я. Карельская береза. М.: Лесная пром-ть., 1978. 158 с.
- Новицкая Л.Л. Карельская береза: механизмы роста и развития структурных аномалий. Петрозаводск: Verso, 2008. 143 с.
- Novitskaya L., Nikolaeva N., Tarelkina T. Endogenous variability of the figured wood of Karelian birch // Wulfenia. 2016. V. 23. P. 175–188.
- Galibina N.A., Novitskaya L.L., Nikerova K.M. et al. Labile nitrogen availability in soil influences the expression of wood pattern in Karelian birch // Botanicheskii Zhurnal. 2019.V. 104. № 10. P. 1598–1609. doi: 10.1134/S0006813619100053
- Galibina N.A., Novitskaya L.L., Moshchenskaya Y.L., Krasavina M.S. Activity of sucrose synthase in trunk tissues of Karelian birch during cambial growth// Russ. J. Plant Physiol. 2015. V. 62. P. 381–389. doi: 10.1134/S102144371503005X
- Galibina N.A., Novitskaya L.L., Krasavina M.S., Moshchenskaya J.L. Invertase activity in trunk tissues of Karelian birch // Russ. J. Plant Physiol. 2015. V. 62. P. 753–760. doi: 10.1134/S1021443715060060
- Moshchenskaya Y.L., Galibina N.A., Topchieva L.V., Novitskaya L.L. Expression of genes encoding sucrose synthase isoforms during anomalous xylogenesis in Karelian birch // Russ. J. Plant Physiol. 2017. V. 64. P. 616–624. doi: 10.1134/S1021443717030104
- Novitskaya L.L., Nikolaeva N.N., Galibina N.A. et al. The greatest density of parenchyma inclusions in Karelian birch wood occurs at confluences of phloem flows // Silva Fenn. 2016. V. 50. P. 1461–1478. doi: 10.14214/sf.1461
- Galibina N.A., Novitskaya L.L., Nikerova K.M. Source-sink relations in the organs and tissues of silver birch during different scenarios of xylogenesis // Russ. J. Plant Physiol. 2019. V. 66. P. 308–315. doi: 10.1134/S1021443719020067
- Mahboubi A., Niittyla T. Sucrose transport and carbon fluxes during wood formation // Physiologia plantarum. 2018. V. 164. P. 67–81. doi: 10.1111/ppl.12729
- Van Bel A.J.E. Xylem-phloem exchange via the rays: The undervalued route of transport // J. Exp. Bot. 1990. V. 41. P. 631–644. doi: 10.1093/jxb/41.6.631
- Sauter J.J. The strasburger cells – equivalents of companion cells //Berichte der Deutschen Botan. Gesellschaft. 1980. Bd. 93. S. 29–42.
- Sauter J.J., Kloth S. Plasmodesmatal frequency and radial translocation rates in ray cells of poplar (Populus x Canadensis Moench ‘robusta’) // Planta. 1986. V. 168. P. 377–380. doi: 10.1007/BF00392363
- Roach M., Arrivault S., Mahboubi A. et al. Spatially resolved metabolic analysis reveals a central role for transcriptional control in carbon allocation to wood // J. Exp. Bot. 2017. V. 68. P. 3529–3539. doi: 10.1093/jxb/erx200
- Uggla C., Magel E., Moritz T., Sundberg B. Function and dynamics of auxin and carbohydrates during earlywood/latewood transition in scots pine // Plant Physiol. 2001. V. 125. P. 2029–2039. doi: 10.1104/pp.125.4.2029
- Sokołowska K., Zagórska-Marek B. Symplasmic, long-distance transport in xylem and cambial regions in branches of Acer pseudoplatanus (Aceraceae) and Populus tremula × P. Tremuloides (Salicaceae) // Am. J. Bot. 2012. V. 99. P. 1745–1755. doi: 10.3732/ajb.1200349
- Weise A., Barker L., Kühn C. et al. A new subfamily of sucrose transporters, SUT4, with low affinity/high capacity localized in enucleate sieve elements of plants // The Plant Cell. 2000. V. 12. P. 1345–1355. doi: 10.1105/tpc.12.8.1345
- Stadler R., Brandner J., Schulz A. et al. Phloem loading by the PmSUC2 sucrose carrier from Plantago major occurs into companion cells // The Plant Cell. 1995. V. 7. P. 1545–1554. doi: 10.1105/tpc.7.10.1545
- Baker R.F., Leach K.A., Boyer N.R. et al. Sucrose transporter ZmSut1 expression and localization uncover new insights into sucrose phloem loading // Plant Physiol. 2016. V. 172. P. 1876–1898. doi: 10.1104/pp.16.00884
- Wang Y., Chen Y., Wei Q. et al. Phylogenetic relationships of sucrose transporters (SUTs) in plants and genome-wide characterization of SUT genes in Orchidaceae reveal roles in floral organ development // Peer J. 2021. V. 9. doi: 10.7717/peerj.11961
- Aoki N., Hirose T., Scofield G.N. et al. The sucrose transporter gene family in rice // Plant Cell Physiol. 2003. V. 44. P. 223–232. doi: 10.1093/pcp/pcg030
- Barth I., Meyer S., Sauer N. PmSUC3: Characterization of a SUT2/SUC3-type sucrose transporter from Plantago major // Plant Cell. 2003. V. 15. P. 1375–1385. doi: 10.1105/tpc.010967
- Meyer S., Lauterbach C., Niedermeier M. et al. Wounding enhances expression of AtSUC3, a sucrose transporter from Arabidopsis sieve elements and sink tissues // Plant Physiol. 2004. V. 134. P. 684–693. doi: 10.1104/pp.103.033399
- Hackel A., Schauer N., Carrari F. et al. Sucrose transporter LeSUT1 and LeSUT2 inhibition affects tomato fruit development in different ways // Plant J. 2004. V. 45. P. 180–192. doi: 10.1111/j.1365- 313X.2005.02572.x
- Peng D., Gu X., Xue L.-J. et al. Bayesian phylogeny of sucrose transporters: Ancient origins, differential expansion and convergent evolution in monocots and dicots // Frontiers in Plant Science. 2014. V. 5(615). P. 1–12. doi: 10.3389/fpls.2014.00615
- Chen H.Y., Huh J.H., Yu Y.C. et al. The Arabidopsis vacuolar sugar transporter SWEET2 limits carbon sequestration from roots and restricts Pythium infection // Plant J. 2015. V. 83. P. 1046–1058. doi: 10.1111/tpj.12948
- Bock K.W., Honys D., Ward J.M. et al. Integrating membrane transport with male gametophyte development and function through transcriptomics // Plant Physiol. 2006. V. 140. P. 1151–1168. doi: 10.1104/pp.105.074708.
- Guan Y.F., Huang X.Y., Zhu J. et al. RUPTURED POLLEN GRAIN1, a member of the MtN3/saliva gene family, is crucial for exine pattern formation and cell integrity of microspores in Arabidopsis // Plant Physiol. 2008. V. 147. P. 852–863. doi: 10.1104/pp.108.118026
- Zhang L., Wang L., Zhang J. et al. Expression and localization of SWEETs in Populus and the effect of SWEET7 overexpression in secondary growth // Tree Physiology. 2020. V. 41. P. 882–899. doi: 10.1093/treephys/tpaa145.
- Slewinski T.L. Diverse functional roles of monosaccharide transporters and their homologs in vascular plants: A physiological perspective // Mol. Plant. 2011. V. 4. P. 641–662. doi: 10.1093/mp/ssr051Li
- Afoufa-Bastien D., Medici A., Jeauffre J. et al. The Vitis vinifera sugar transporter gene family: Phylogenetic overview and macroarray expression profiling // Plant Biology. 2010. V. 10(245). P. 1–22. doi: 10.1186/1471-2229-10-245
- Edgar R.C. MUSCLE: Multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput // Nucl. Acids Res. 2004. V. 32. № 5. P. 1792–1797. doi: 10.1093/nar/gkh340
- Hu B., Jin J., Guo A.Y. et al. GSDS 2.0: An upgraded gene feature visualization server // Bioinformatics. 2015. V. 31. № 8. P. 1296–1297. doi: 10.1093/bioinformatics/btu817
- Chen Ch., Chen H., Zhang Y. et al. TBtools: An integrative toolkit developed for interactive analyses of big biological data // Mol. Plant. 2020. V. 13. P. 1194–1202. doi: 10.1016/j.molp.2020.06.009
- Doidy J., Vidal U., Lemoine R. Sugar transporters in Fabaceae, featuring SUT MST and SWEET families of the model plant Medicago truncatula and the agricultural crop Pisumsativum // PLoS One. 2019. V. 14. № 9. P. 1–19. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0223173
Supplementary files
