ABSTRACT
Although the JmjC domain-containing histone demethylases displayed a crucial role in maintaining the homeostasis of histone methylation, while the systematic identification and functional researches of JmjC domain-containing gene family have not been conducted in Mung bean (VrJMJgenes). According to the structural characteristics and phylogenetic relationship with their orthologs from Glycine max, Lotus japonicus, Medicagotruncatula, Arabidopsis thaliana, and Oryza sativa, a total of 18 VrJMJgenes were identified and divided into four clades (KDM3, KDM5. PKDM8, and PKDM9). Interspecies co-collinearity analysis showed the significant JmjC gene duplication events which have occurred during the Papilionoideae evolution. The exon/intron and domain organization of VrJMJgenes from the same clade (or subclade) were similar. All VrJMJ proteins contained a conserved JmjC domain, meanwhile other essential domains also have been found in some specific VrJMJ proteins which responsible for their functions. Numerous abiotic stress and light response related cis-elements associating with transcriptional regulation that were demonstrated in the promoter regions of VrJMJgenes(Pro VrJMJs ). Expression profiles of VrJMJgenes in different tissues showed that most genes displayed a tissue-specific expression in roots or leaves. The acronym RT-qPCR results showed that all VrJMJ genes displayed different degrees of abiotic stress (drought, salinity, and cold) and photoperiodic responses. Furthermore, VrJMJ3 and VrJMJ9 were significantly up-regulated after all three abiotic stress treatments, and VrJMJ13 exhibited a potential function in the photoperiodic regulation of Mung bean flowering. These results provided a clear understanding of VrJMJ genes, and laid a theoretical basis for further verification of their potential biological functions of VrJMJ genes.
Embora as desmetilases de histonas contendo o domínio JmjC exibam um papel crucial na manutenção da homeostase das metilações de histonas, enquanto a identificação sistemática e a pesquisa funcional da família de genes contendo o domínio JmjC não foram conduzidas em feijão mungo (genes VrJMJ). De acordo com suas características de estrutura e relações filogenéticas com os ortólogos de Glycine max, Lotus japonicus, Medicago truncatula, Arabidopsis thaliana e Oryza sativa, se identificaram um total de 18 genes VrJMJ se divididos em quatro clados (KDM3, KDM5, PKDM8 e PKDM9). A análise de colinearidade exibiu eventos significativos de duplicação do gene JmjC ocorridos durante a evolução de Papilionoideae. A organização exon/intron e domínio de genes VrJMJ do mesmo clade (ou subclade) foram semelhantes. Todas as proteínas VrJMJ continham um domínio JmjC conservado, enquanto outros domínios essenciais foram encontrados em algumas proteínas VrJMJ específicas que são responsáveis por suas funções. Numerosos elementos cis relacionados ao estresse abiótico e à resposta à luz associados à regulação da transcrição foram encontrados nas regiões promotoras dos genes VrJMJ (Pro VrJMJs ). A análise do padrão de expressão dos genes VrJMJ em diferentes tecidos mostrou que a maioria dos genes exibe uma expressão preferencial em raízes ou folhas. Além disso, os resultados de acronym RT-qPCR mostraram que todos os genes VrJMJ apresentam diferentes graus de resposta ao estresse abiótico (seca, salinidade e frio) e tratamentos fotoperiódicos. Além disso, VrJMJ3 y VrJMJ9 foi notavelmente expresso na resposta a todos os estresses abióticos mencionados acima, e VrJMJ13 exibiu funções potenciais na regulação fotoperiódica da floração em feijão-mungo. Estes resultados proporcionam una compreensão clara dos genes VrJMJ e estabeleceu uma base teórica para uma maior verificação das possíveis funções biológicas dos genes VrJMJ.