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자료유형
학술저널
저자정보
Yuanzheng Wang (Shaanxi Academy of Sciences) Zhijie Chen (Shaanxi Academy of Sciences) Yiwei Yang (Shaanxi Academy of Sciences) Feng Zhang (Shaanxi Academy of Sciences)
저널정보
한국유전학회 Genes & Genomics Genes & Genomics Vol.43 No.5
발행연도
2021.1
수록면
533 - 541 (9page)

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Background Egg hatching in Meloidogyne incognita is a highly regulated developmental event and is strictly correlated with temperature. It has been demonstrated that exposure of M. incognita eggs to low temperature seriously affects their embryonic development. On the other hand, clear evidence has shown that M. incognita is able to overwinter at subzero soil temperatures in certain open fields. Therefore, subtle physiological and genetic adaptations may occur in M. incognita to minimize freezing injuries. Objective A growing body of evidence indicates that cold acclimation plays a large role in an individual organism’s ability to cope with freezing-induced cellular damage. Given the decreasing temperatures in late autumn or early winter, we hypothesize that natural cold acclimation occurring during these periods may assist M. incognita in overwintering. Methods Transcriptomic analysis and functional enrichment analyses were used to identify and annotate differentially expressed genes (DEGs) in acclimated eggs. The expression of DEGs involved in signal transduction and protein assembly was subsequently validated by reverse transcription quantitative PCR (RT-qPCR). Results Relatively long-term preacclimation at 4 °C significantly accelerated the hatching of M. incognita eggs that were subjected to freezing at − 1 °C. Using a transcriptomic approach, we further identified 686 and 460 up- and downregulated transcripts, respectively, in pre-cold-acclimated eggs. Additionally, we used Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway and Gene Ontology annotations for functional enrichment analyses of the differentially expressed genes (DEGs). Conclusion The phenomenon in which M. incognita safely overwinters at subzero soil temperatures in certain areas may be attributed to the natural cold acclimation occurring in late autumn. Here, the identification of DEGs between acclimated and nonacclimated eggs will provide us with promising directions for future studies on the mechanisms of M. incognita freezing tolerance.
#Meloidogyne incognita · Cold acclimation · Hatchability · Transcriptome

목차

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Abad P / 2008 / Genome sequence of the metazoan plant-parasitic nematode Meloidogyne incognita / Nat Biotechnol 26(8):909~915 google schola Ali F / 2013 / Cold tolerance abilities of two entomopathogenic nematodes, Steinernema feltiae and Heterorhabditis bacteriophora / Cryobiology 66(1):24~29 google schola Ali F / 2015 / Infective juveniles of the entomopathogenic nematode, Steinernema feltiae produce cryoprotectants in response to freezing and cold acclimation / PLoS ONE 10(10):e0141810 google schola Chen Y / 2014 / Cold acclimation induces freezing tolerance via antioxidative enzymes, proline metabolism and gene expression changes in two chrysanthemum species / Mol Biol Rep 41(2):815~822 google schola Forge TA / 1990 / Cold hardening of Meloidogyne hapla second-stage juveniles / J Nematol 22(1):101~105 google schola

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