RESUMEN
Termites are known as social insects worldwide. Presently in China 473 species, 44 genera and 4 families of termites have been reported. Of them, 111 Reticulitermes species are widely spread in different zones of China. The dispersion flight season of these Chinese Reticulitermes species are usually started from February to June, but in some regions different species are distributed, sharing their boundaries and having overlapping flight seasons. These reasons become important sources of hybridization between two different heterospecific populations of termites. It was confirmed that the fertilized eggs and unfertilized eggs of some Reticulitermes termites have the capacity of cleavage. While the unfertilized eggs of R. aculabialis, R. chinensis and R. labralis cleaved normally and the only R. aculabialis unfertilized eggs develop in embryos. While, the R. flaviceps and R. chinensis were observed with their abnormal embryonic development, and not hatching of eggs parthenogenetically. They were reported more threatening to Chinese resources as they propagate with parthenogenesis, hybridization and sexual reproduction. Eggshell and macrophiles of eggs play important roles in species identification and control. Although, they are severe pests and cause a wide range of damages to wooden structures and products in homes, buildings, building materials, trees, crops, and forests in China's Mainland.
Os cupins são conhecidos como insetos sociais em todo o mundo. Atualmente na China foram relatadas 473 espécies, 44 gêneros e 4 famílias de cupins. Destas, 111 espécies de Reticulitermes estão amplamente distribuídas em diferentes zonas da China. A temporada de voo de dispersão dessas espécies chinesas de Reticulitermes geralmente começa de fevereiro a junho, mas em algumas regiões diferentes espécies são distribuídas, compartilhando seus limites e tendo temporadas de voo sobrepostas. Essas razões tornam-se importantes fontes de hibridização entre duas populações heteroespecíficas de cupins. Foi confirmado que os ovos fertilizados e não fertilizados de alguns cupins Reticulitermes possuem capacidade de clivagem. Já os ovos não fertilizados de R. aculabialis, R. chinensis e R. labralis clivaram normalmente, e os únicos ovos não fertilizados de R. aculabialis se desenvolvem em embriões. R. flaviceps e R. chinensis foram observados com desenvolvimento embrionário anormal, e não eclosão de ovos por partenogênese. Eles foram relatados como mais ameaçadores para os recursos chineses à medida que se propagam com partenogênese, hibridização e reprodução sexual. Casca de ovo e macrófilos de ovos desempenham papéis importantes na identificação e controle de espécies, embora sejam pragas graves e causem uma ampla gama de danos a estruturas e produtos de madeira em residências, edifícios, materiais de construção, árvores, plantações e florestas na China continental.
Asunto(s)
Animales , Partenogénesis , Reproducción , Isópteros/crecimiento & desarrollo , China , Hibridación GenéticaRESUMEN
Germin-like proteins (GLPs) play an important role against various stresses. Vitis vinifera L. genome contains 7 GLPs; many of them are functionally unexplored. However, the computational analysis may provide important new insight into their function. Currently, physicochemical properties, subcellular localization, domain architectures, 3D structures, N-glycosylation & phosphorylation sites, and phylogeney of the VvGLPs were investigated using the latest computational tools. Their functions were predicted using the Search tool for the retrieval of interacting genes/proteins (STRING) and Blast2Go servers. Most of the VvGLPs were extracellular (43%) in nature but also showed periplasmic (29%), plasma membrane (14%), and mitochondrial- or chloroplast-specific (14%) expression. The functional analysis predicted unique enzymatic activities for these proteins including terpene synthase, isoprenoid synthase, lipoxygenase, phosphate permease, receptor kinase, and hydrolases generally mediated by Mn+ cation. VvGLPs showed similarity in the overall structure, shape, and position of the cupin domain. Functionally, VvGLPs control and regulate the production of secondary metabolites to cope with various stresses. Phylogenetically VvGLP1, -3, -4, -5, and VvGLP7 showed greater similarity due to duplication while VvGLP2 and VvGLP6 revealed a distant relationship. Promoter analysis revealed the presence of diverse cis-regulatory elements among which CAAT box, MYB, MYC, unnamed-4 were common to all of them. The analysis will help to utilize VvGLPs and their promoters in future food programs by developing resistant cultivars against various biotic (Erysiphe necator and in Powdery Mildew etc.) and abiotic (Salt, drought, heat, dehydration, etc.) stresses.
As proteínas do tipo germin (GLPs) desempenham um papel importante contra vários estresses. O genoma de Vitis vinifera L. contém 7 GLPs; muitos deles são funcionalmente inexplorados. No entanto, a análise computacional pode fornecer informações importantes sobre sua função. Atualmente, as propriedades físico-químicas, localização subcelular, arquitetura de domínio, estruturas 3D, sítios de N-glicosilação e fosforilação e estudos filogenéticos dos VvGLPs foram conduzidos usando as ferramentas computacionais mais recentes. Suas funções foram previstas usando a ferramenta Search para recuperação de genes/proteínas em interação (STRING) e servidores Blast2Go. A maioria dos VvGLPs são extracelulares (43%) na natureza, mas também mostraram expressão periplasmática (29%), na membrana plasmática (14%) e específica para mitocôndrias ou cloroplastos (14%). A análise funcional previu atividades enzimáticas únicas para essas proteínas, incluindo terpeno sintase, isoprenoide sintase, lipoxigenase, fosfato permease, receptor quinase e hidrolases geralmente mediadas por cátion Mn +. VvGLPs mostraram similaridade na estrutura geral, forma e posição do domínio cupin. Funcionalmente, os VvGLPs controlam e regulam a produção de metabólitos secundários para lidar com vários estresses. Filogeneticamente, VvGLP1, -3, -4, -5 e VvGLP7 mostraram maior similaridade devido à duplicação, enquanto VvGLP2 e VvGLP6 revelaram uma relação distante. A análise do promotor revelou a presença de diversos elementos cis-reguladores, entre os quais CAAT box, MYB, MYC, sem nome-4, sendo comum a todos eles. A análise ajudará a utilizar VvGLPs e seus promotores em programas alimentares futuros, desenvolvendo cultivares resistentes contra vários estresses bióticos (Erysiphe necator e no oídio, etc.) e abióticos (sal, seca, calor, estresse hídrico, etc.).
Asunto(s)
Estrés Fisiológico/genética , Proteínas , Vitis/genéticaRESUMEN
Abstract Germin-like proteins (GLPs) play an important role against various stresses. Vitis vinifera L. genome contains 7 GLPs; many of them are functionally unexplored. However, the computational analysis may provide important new insight into their function. Currently, physicochemical properties, subcellular localization, domain architectures, 3D structures, N-glycosylation & phosphorylation sites, and phylogeney of the VvGLPs were investigated using the latest computational tools. Their functions were predicted using the Search tool for the retrieval of interacting genes/proteins (STRING) and Blast2Go servers. Most of the VvGLPs were extracellular (43%) in nature but also showed periplasmic (29%), plasma membrane (14%), and mitochondrial- or chloroplast-specific (14%) expression. The functional analysis predicted unique enzymatic activities for these proteins including terpene synthase, isoprenoid synthase, lipoxygenase, phosphate permease, receptor kinase, and hydrolases generally mediated by Mn+ cation. VvGLPs showed similarity in the overall structure, shape, and position of the cupin domain. Functionally, VvGLPs control and regulate the production of secondary metabolites to cope with various stresses. Phylogenetically VvGLP1, -3, -4, -5, and VvGLP7 showed greater similarity due to duplication while VvGLP2 and VvGLP6 revealed a distant relationship. Promoter analysis revealed the presence of diverse cis-regulatory elements among which CAAT box, MYB, MYC, unnamed-4 were common to all of them. The analysis will help to utilize VvGLPs and their promoters in future food programs by developing resistant cultivars against various biotic (Erysiphe necator and in Powdery Mildew etc.) and abiotic (Salt, drought, heat, dehydration, etc.) stresses.
Resumo As proteínas do tipo germin (GLPs) desempenham um papel importante contra vários estresses. O genoma de Vitis vinifera L. contém 7 GLPs; muitos deles são funcionalmente inexplorados. No entanto, a análise computacional pode fornecer informações importantes sobre sua função. Atualmente, as propriedades físico-químicas, localização subcelular, arquitetura de domínio, estruturas 3D, sítios de N-glicosilação e fosforilação e estudos filogenéticos dos VvGLPs foram conduzidos usando as ferramentas computacionais mais recentes. Suas funções foram previstas usando a ferramenta Search para recuperação de genes/proteínas em interação (STRING) e servidores Blast2Go. A maioria dos VvGLPs são extracelulares (43%) na natureza, mas também mostraram expressão periplasmática (29%), na membrana plasmática (14%) e específica para mitocôndrias ou cloroplastos (14%). A análise funcional previu atividades enzimáticas únicas para essas proteínas, incluindo terpeno sintase, isoprenoide sintase, lipoxigenase, fosfato permease, receptor quinase e hidrolases geralmente mediadas por cátion Mn +. VvGLPs mostraram similaridade na estrutura geral, forma e posição do domínio cupin. Funcionalmente, os VvGLPs controlam e regulam a produção de metabólitos secundários para lidar com vários estresses. Filogeneticamente, VvGLP1, -3, -4, -5 e VvGLP7 mostraram maior similaridade devido à duplicação, enquanto VvGLP2 e VvGLP6 revelaram uma relação distante. A análise do promotor revelou a presença de diversos elementos cis-reguladores, entre os quais CAAT box, MYB, MYC, sem nome-4, sendo comum a todos eles. A análise ajudará a utilizar VvGLPs e seus promotores em programas alimentares futuros, desenvolvendo cultivares resistentes contra vários estresses bióticos (Erysiphe necator e no oídio, etc.) e abióticos (sal, seca, calor, estresse hídrico, etc.).