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    发布时间: 2019 - 01 - 29
    小基因组测序,等待您的加入!客户发表文章:”The Complete Plastid Genome of Magnolia zenii and Genetic Comparison to Magnoliaceae species“        壹俺们很优秀,无奈太低调,悄悄告诉您,俺们公司客户叶绿体文章又有一篇发表啦!集思慧远带着自主研发的叶绿体组装软件为您科研道路上添砖加瓦!下面小编就带您看看,一篇叶绿体文章如何造就!贰                      宝华玉兰的完整质体基因组及其与木兰科植物的遗传比较                           IF=3.098宝华玉兰是一种极度濒危物种,仅存于中国江苏省宝华山有18棵。关于它的分子生物学的信息很少,直到现在还没有对宝华玉兰进行质体基因组研究。本文通过对宝华玉兰(Magnolia Zenii)的完整叶绿体基因组进行测序组装,鉴定SSR,并通过对近缘物种基因组结构和序列数据的比较分析,揭示了5个突变热点,对今后木兰科的系统发育和进化研究具有重要意义。这篇文章的研究内容如下:1、叶绿体基因组组装宝华玉兰基因组长160,048 bp,GC含量为39.2%,包括一对26,596 bp的反向重复区(IRA和IRB),一个大单拷贝区(LRC)88,098 bp,一个小单拷贝区(SSC)18,757 bp.2、木兰科物种叶绿体基因组比较分析用28种木兰科物种和2种鹅掌楸的叶绿体基因组进行序列比对。宝华玉兰的叶绿体基因组放...
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    发布时间: 2019 - 01 - 28
    摘要油菜是一种重要的油料作物,为了适应不同的气候带和纬度,形成了三种主要的生态型(冬性,半冬性,春性)。这些生态型多样性背后的遗传机制目前还是未知的。本研究这对收集的世界各地的991份资源品种进行全基因组重测序并分析了这些资源的遗传多样性。测序结果分别和油菜“Darmor-bzh”,“Tapidor”基因组比对鉴定到5.56M/5.53M SNPs,1.86M/1.92M Indels。文章通过构建等位基因漂变图揭示主要群落的,利用遗传多样性和连锁不平衡参数研究了甘蓝型油菜两个亚基因组的非对称进化。选择性清除分析表明了调控各种植物发育和胁迫的直系同源基因间的遗传多样性。全基因组关联分析发现在FT和FLC同源基因的启动子区域的SNP,符合不同生态型的油菜。材料方法实验材料:来自39个国家,658种冬性、145种半冬性、188种春性油菜。测序策略:Illumina HiSeq Xten PE150,共7.9T(平均测序深度6.6X)。油菜参考基因组:‘‘Darmor-bzh’’ genome (B. napus v4.1 genome),‘‘Tapidor’’genome。系统发育分析:MEGA5.2(NJ树,Kimura 2-parameter model);LD分析:PLINK,群体结构:ADMIXTURE;PCA:EIGENSOFT(smartPCA)。SNP重组率计算:R package FastEPRR;等位基因漂移分析:TREEMIX,基因流画图:R package ggplot2。选择性清除:PopGenome(Fst),XP-CLR;关联分析:TASSEL(MLM)。研究结果1、991份油菜资源群体结构和遗传变异A/B.991份油菜资源全球分布情况及对应三种生态型;C.991份材料的系统进化分析(与油菜生态型大致相同);D.群体主成分分析,PC1能够区分冬性和半...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    发表期刊:Postharvest Biology and Technology影响因子:IF=3.112(SCI二区)研究背景草莓(Fragaria×ananassa Duch.)由于其独特的风味和多汁的质地,是一种在世界范围内广受欢迎的园艺作物。它是维生素C和抗氧化剂的良好来源,但由于软化快、机械损坏、真菌腐烂和采后代谢迅速,很容易腐烂。在6℃贮藏1d后,草莓果实中的蔗糖水平由于快速的采后代谢而达到无法检测的水平。虽然草莓品种的贮藏期不同,但平均贮藏期通常只有3-5d。先前研究报道了CO2诱导的生理和机械变化,收获后,草莓果实中含有较高水平的二氧化碳(CO2)以提高可储存性。暴露于20%CO2中12或48h的草莓果实比在环境空气中贮藏3d的水果更结实。高浓度的二氧化碳会影响细胞壁钙的结合,提高果实的硬度。为了深入了解高浓度CO2在分子和生化水平上的影响,多学科方法是必要的。整合基因组学、蛋白质组学和代谢组学将有助于更好地理解植物对外界刺激的全面定性和定量反应。尽管对草莓果实采后对高CO2的响应进行了研究,但对细胞反应的全面了解仍不甚清楚。本研究联合转录组学和代谢组学方法来研究分子和细胞反应,将收获的草莓果实短期暴露于30%CO2,以全面了解改善的果实耐贮性。材料与方法01植物材料与CO2处理草莓于80%红色收获,收获后,果实立即运往实验室。选择大小和颜色一致的果实作为试验材料。分组:0D:环境空气0h(收获后立即)1D:3h环境空气处理后1d1DT:3h 30%CO2处理后1d 02硬度测定随机抽取3个重复容器中的10个草莓果实进行硬度测定(n=30),经硬度测定后丢弃。采用CT-3纹理分析仪进行硬度测量。用直径为100mm、速度为2mm、应变为5mm、直径为100 mm的平板探针,在果实赤道面测量果实硬度(N)。草莓果实表面微生物...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    集思慧远客户发表——《王枣子根、茎和叶的比较转录组分析揭示了王枣子素生物合成的候选基因》英文标题:Comparative transcriptome analysis of roots, stems and leaves Isodon amethystoides reveals candidate genes involved in Wangzaozins biosynthesis杂志:BMC PLANT BIOLOGY影响因子:IF=3.930摘要    王枣子是一种重要的中药植物,具有治疗多种疾病的药理作用,包括肺结核。四环二萜类化合物王枣子素(王枣子甲素Wang zaozin A,王枣子乙素GlucocalyxB)是王枣子的主要生物活性化合物。然而,关于这些化合物生物合成的分子信息仍然不清楚。通过对王枣子中王枣子素积累水平的研究,发现该植物的根、茎和叶组织有很大的变化,表明不同组织间代谢产物生物合成和积累的可能存在差异。为了更好地阐明四环二萜生物合成途径,我们对根、茎和叶组织进行转录组测序,并进行了de novo序列组装和分析。分析了与二萜类生物合成有关的候选基因,如CPS、KSL等。用qRT-PCR方法对8种涉及四环二萜类生物合成的转录本在王枣子不同组织中的表达谱进行了验证,解构该通路的基因表达谱。ISPD、ISPF和ISPH(MEP途径)以及IaCPS和IaKSL(二萜类途径)候选基因在叶片和根中的差异表达,可能是造成王枣子叶片中王枣子素积累较高的原因之一。本文报道的基因组数据和分析为进一步研究这一重要药用植物奠定了基础。材料与方法植物材料:一年生健康王枣子个体的根、茎、叶(3个重复)王枣子素的提取与鉴定(靶标代谢):种类:王枣子甲素、王枣子乙素和王枣子丙素        &...
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    发布时间: 2018 - 12 - 10
    英文标题:Selection and Validation of Novel RT-qPCR Reference Genes under Hormonal Stimuli and in Diferent Tissues of Santalum album杂志:Scientific  Reports影响因子:IF=4.122摘要   逆转录实时定量聚合酶链式反应 (RT-qPCR)因其高通量、特异性和敏感性而被广泛应用于基因表达水平的研究。为了获得准确可靠的结果,RT-qPCR分析必须有一个合适的参考基因。到目前为止,经济热带树种檀香((Santalum album L.)还没有被验证的可靠参考基因。在本研究中,有13个候选参考基因(包括从大量的檀香转录组数据中筛选出的12个新的可能的参考基因,以及目前使用的β-actin基因)在不同的组织(茎、叶、根和愈伤组织)、以及水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯 (MeJA)、赤霉素(GA)处理作用下的愈伤组织中,用GeNorm,NormFinder,BestKeeper,Delta CT和 RefFinder算法综合验证。几种新的候选参考基因比目前使用的传统基因ACT要稳定得多。SA处理中ODD和Fbp1、MeJA处理中的CSA 和Fbp3、JA处理中的PP2C和Fbp2、以及3个激素处理中FBP 1和FBP 2,分别是最准确的参考基因。当FAB1A与PP2C结合后,被鉴定为四种组织最适宜的参考基因组合。而HLMt, PPR和FAB1A的组合则是所有实验样本中最理想的参考基因。此外,为了验证我们的结果,我们还通过参考基因及他们的组合在MeJA处理下的三种檀香组织中评估了SaSSy基因的相对表达水平。本研究中所鉴定的参考基因将提高RT-qPCR分析的准确性,并将有...
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    发布时间: 2018 - 12 - 03
    发表期刊:Microbiome影响因子:9.133(SCI一区)研究背景最近几年,对肠道微生物群(GM)的研究已经不仅仅是描述分类组成,通常是将16S rRNA基因测序应用于粪便样本,更广泛地研究GM的功能潜力,这是通过鸟枪法宏基因组学(MG)方法实现的。群体MG研究表明,尽管存在较大的个体间结构/组成变异,GMs仍有一组稳定的核心功能。然而,由于测序的基因不一定表达,MG不能提供可靠的信息,说明哪些微生物的功能特征实际上在响应宿主代谢、免疫、神经生物学、饮食或其他环境因素的刺激而发生变化。相反,这类信息可以由功能宏组学收集,如宏转录组学(MT)和宏蛋白质组学(MP),它们对微扰具有较高的敏感性,因此可能更好地反映宿主微生物相互作用。在这方面,特别令人感兴趣的是调查人类群体中潜在的和实际活跃的GM特征之间的关系,为了从已知的MG的潜能开始鉴定在健康肠中组成型表达的微生物功能。最近的一项研究已经针对MT实现了这一目标,在具有最高表达率(mRNA/DNA比率)和参与淀粉代谢,氨基酸生物合成,孢子形成和以及具有最低表达率的肽聚糖生物合成的基因中发现了核糖体蛋白和柠檬酸循环酶的转录物。人们对微生物蛋白的了解较少,尽管它们提供了有关GM代谢的主要信息,并且代表了宿主-GM相互作用中的关键分子。尽管有一些开创性的研究提出了对疾病有关的人类群体中的宏基因组和宏蛋白组的分析,到目前为止,还没有系统地、比较地调查健康人群的分类学和功能特征,这种特征可能和实际由GM表达。材料与方法01实验设计图1本研究的实验设计注:从临床监测的撒丁岛人群中选出15名健康成人(男性7名,女性8名)。从每个人身上采集粪便样本,同时进行Illumina鸟枪法DNA测序(宏基因组)和LTQ-Orbitrap鸟枪法质谱分析(宏蛋白组)。宏基因组学也被用作序列数据库,以便进行严格的宏蛋白质组/宏基因组比较,并进行分类和功...
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拟南芥NF-YCs通过调节组蛋白乙酰化介导下胚轴延长的光控制

日期: 2016-12-07
浏览次数: 155

 

摘要:

光是促进光形态发生的关键环境信号,发育过程包含一系列植物对光的依赖性改变,以适应各种外部挑战。已经提出染色质修饰涉及这种光介导的生长,但是其潜在的机制仍然是难以捉摸的。本文发现四种拟南芥核因子-YC同源物NF-YC1NF-YC3NF-YC4NF-YC9NF-YCs)功能冗余,通过组蛋白去乙酰化作为下胚轴延长的光控制的阻遏物。在光照条件下生长的失去功能的NF-YCs突变体幼苗中,观察到明显的黄化表型,包括显著伸长的下胚轴、较小开放的子叶。研究结果显示,在光照下,NF-YCsHDA15(一种组蛋白脱乙酰酶)共同作用,靶向于下胚轴延长相关基因的启动子,并在相关的染色质调节组蛋白H4乙酰化水平,从而抑制基因表达。相反,NF-YC-HDA15复合物在黑暗中从靶基因中消除,导致H4乙酰化增加,植物生长。进一步分析证实,NF-YCs对下胚轴延伸的光控制的转录抑制活性部分取决于HDA15的去乙酰化功能,且HDA15功能的丧失,补救了NF-YCs过表达植物的短的下胚轴表型。总而言之,我们的研究结果揭示了NF-YCsHDA15作为转录共抑制因子,在早期幼苗阶段,抑制光形态发生中下胚轴延长的作用,表明NF-YCs通过表观遗传调节植物发育以响应环境改变。

 

材料与方法:

材料拟南芥植物。

取材方法将表面灭菌的拟南芥种子接种在含有0.3%蔗糖和0.8%琼脂的培养基上。4℃下在黑暗中孵育3天后,用6h白光照射种子使之发芽。然后在22℃下,用持续的红光、远红光、蓝光或黑暗使之生长。22℃下,成年植株在土壤中用全光谱白荧光灯(16h/ 8h黑暗)照射生长。

表型分析:在指定的各种光照条件下生长的幼苗用数码相机拍照。使用Image J软件测量下胚轴长度、子叶角度、叶柄长度和叶片角度。各个处理的各基因型至少收集30个幼苗的数据。

RNA提取:E.Z.N.A. Total RNA Kit I (Omega)

 

测序策略和分析流程:

测序:Illumina HiSeq2000。(Col野生型和nf-ycQ的幼苗在持续的红光照射下在1/2 MS平板上生长2天,然后收集样本,设三个生物学重复。)

分析:GO分析:BiNGO software

  HDA15和NF-YCs共调节基因的富集显着性分析:χ2 test analysis

 

结果:

1、 NF-YC同源物在光形态生长中发挥积极作用

在拟南芥中,NF-YC属于含有13个成员的多基因家族。 NF-YC1NF-YC3NF-YC4NF-YC9NF-YC家族中最接近的NF-YC同源物。为了研究NF-YC在光形态发生中的功能,我们分析了光介导的生长表型的nf-yc1-1nf-yc3-2nf-yc4-1nf-yc9-1单一和组合T-DNA插入突变体。在多种光照或黑暗条件下,所有单个突变体,nf-yc3/4/9Columbia野生型(Col)幼苗的各种双突变体之间的下胚轴伸长率几乎没有差异。而nf-yc3-2nf-yc4-1nf-yc9-1三重突变体(nf-ycT)和nf-yc1-1nf-yc3-2nf-yc4-1nf-yc9-1四重突变体(nf- ycQ)幼苗在白色、红色、远红色、蓝色光条件下表现出比Col更长的下胚轴,而它们在黑暗中没有显示出差异(图1A1B)。为了进一步证实NF-YCs在光形态发生中的作用,通过定量实时PCRqRT-PCR)检查几种下胚轴延长相关基因的表达。与幼苗表型一致,生长素反应基因IAA6IAA19GA响应基因PRE1和细胞壁松动酶基因XTH17nf-ycQ中显着上调,而NF-YC3OENF-YC9OE中下调(图1C)。这些结果支持NF-YC同源物在光形态发生中发挥积极作用,通过作为下胚轴延伸的光控制中的阻遏物起作用。

拟南芥NF-YCs通过调节组蛋白乙酰化介导下胚轴延长的光控制 

NF-YCs在各种光条件下抑制下胚轴伸长。

(A)在红、远红、蓝光或黑暗条件下生长4天和白光下7天的Colnf-ycQNF-YC3OENF-YC9OE幼苗的下胚轴表型。nf-ycQ表示nf-yc1-1nf-yc3-2nf-yc4-1nf-yc9-1四联突变体;OE1OE2表示NF-YC3NF-YC9的不同个体过表达株系。

(B)(A)中所示的幼苗的下胚轴长度统计。数据由至少30株幼苗的平均值得到。星号表示与Col野生型相比有显著差异。

(C)在红光下生长2天的Colnf-ycQNF-YC3OENF-YC9OE转基因幼苗中下胚轴延长相关基因的相对表达分析。星号表示与Col野生型相比有显著差异。TUB2作为内参。

 

2、 NF-YCsHDA15相互作用

(A)酵母双杂交实验显示NF-YC同源物与HDA15之间的相互作用。转化的酵母细胞在SD / -Trp / -Leu / -His / -AdeSD / -Trp / -Leu培养基上生长。发现NF-YC3NF-YC4NF-YC9与酵母中的HDA15(拟南芥组蛋白脱乙酰酶)有强烈的相互作用。

(B)蛋白质体外结合实验显示His-NF-YC1His-NF-YC3His-NF-YC4His-NF-YC9GST-HDA15重组蛋白之间的直接相互作用。将His标记的蛋白与GST(谷胱甘肽S-转移酶)或GST-HDA15蛋白孵育,并通过抗His抗体检测免疫沉淀的组分。箭头和三角形分别表示GST-HDA15GST。通过GST-HDA15可以共沉淀His-NF-YC1His-NF-YC3His-NF-YC4His-NF-YC9,而通过GST不可以,证明NF-YCsHDA15之间的物理相互作用。

C)烟草表皮细胞中NF-YC9HDA15之间的相互作用的BiFC(双分子荧光互补)分析。EYFP,增强黄色荧光蛋白的荧光;DAPI4,6-二氨基-2-苯基吲哚的荧光,用作核指示剂;MergeEYFPDAPI合并。结果表明,EYFPN-HDA15/NF-YC9-EYFPC的共表达在细胞核中重建了功能性EYFP,而对照没有。

(D)植物中NF-YC9HDA15之间的相互作用的免疫共沉淀测定。提取两天龄在连续红光或黑暗下生长的NF-YC9-FLAGHDA15-GFP的幼苗植物核,通过抗FLAG抗体或前体血清(IgG)免疫沉淀。通过抗GFP或抗FLAG抗体检测共免疫沉淀的蛋白。箭头表示HDA15-GFP条带,星号表示非特异性条带。证实植物中NF-YC9HDA15之间的相互作用发生在光照下,而不是黑暗条件中。

 拟南芥NF-YCs通过调节组蛋白乙酰化介导下胚轴延长的光控制

 

3、 HDA15抑制在各种光条件下的下胚轴伸长。

(A)在红光、远红光、蓝光或黑暗条件下生长4天和白光7天的Colhda15HDA15-GFP幼苗的下胚轴表型。hda15显示延长的下胚轴表型,而HDA15-GFP具有比野生型更短的下胚轴。

 (B)(A)中所示的幼苗的下胚轴长度统计。数据由至少30株幼苗的平均值得到。星号表示与Col野生型相比有显著差异。hda15和HDA15-GFP在黑暗中与野生型幼苗没有表现出差异。意味着NF-YCs可能与HDA15一起抑制光条件下的下胚轴伸长。

(C)在红光下生长2天的Colhda15HDA15-GFP转基因幼苗中的下胚轴延长相关基因的相对表达分析。星号表示与Col野生型相比有显著差异。TUB2作为内参。

 拟南芥NF-YCs通过调节组蛋白乙酰化介导下胚轴延长的光控制

 

4、 NF-YCsHDA15作用于下胚轴伸长基因的启动子。

A)用于ChIP-qPCR分析的IAA19XTH17的示意图。黑色方框表示外显子,白色方框表示非翻译区(UTR)。P1P3表示ChIP-qPCR扩增的片段。

BCNF-YC9B)和HDA15C)与IAA19XTH17启动子区域结合的ChIP分析。NF-YC9HDA15Col野生型幼苗在红光(RL)或黑暗(D)下生长2 d,然后收获用于ChIP-qPCR分析。结果表明,NF-YC9IAA19启动子中P1P2区域以及光生长幼苗中XTH17启动子区域P2P3强烈结合。

(D)在(E)中的瞬时表达测定中使用的效应物和报告物构建体的示意图。为了进一步检查NF-YCHDA15对靶基因表达的抑制活性,使用与β-葡糖醛酸糖苷酶(GUS)基因融合的IAA19启动子的〜2kb片段作为报告子进行瞬时表达测定。

E)瞬时表达测定,表明IAA19的表达被NF-YC9HDA15协同抑制。通过相对GUS活性(GUS /LUC荧光素酶)计算IAA19活性。结果显示,单独的HDA15NF-YC9IAA19基因表达呈现显着的抑制作用。显著地,当共表达HDA15NF-YC9时观察到GUS活性的更显著降低,证明NF-YC9HDA15协同抑制靶基因表达。

 拟南芥NF-YCs通过调节组蛋白乙酰化介导下胚轴延长的光控制

 

5、 NF-YC在下胚轴伸长中的抑制作用取决于HDA15功能。

(A)在红光下生长4天的Colhda15nf-ycQhda15nf-ycQNF-YC3OEhda15 NF-YC3OENF-YC9OEhda15NF-YC9OE幼苗的下胚轴表型。与hda15nf-ycQ和野生型幼苗相比,双突变体hda15 nf-ycQ在光条件下显示极长的下胚轴表型。

B)(A)中所示的幼苗的下胚轴长度统计。数据由至少30株幼苗的平均值得到。星号表示与Col野生型相比有显著差异。

(C)在红光下生长2天的Colhda15nf-ycQhda15nf-ycQNF-YC3OEhda15 NF-YC3OENF-YC9OEhda15NF-YC9OE幼苗中下胚轴延伸相关基因的相对表达分析。星号表示突变体和Col野生型之间有显著差异。TUB2作为内参。下胚轴延长相关基因的表达显着增加,证实了HDA15NF-YC在抑制下胚轴延长方面的协同调节。hda15 NF-YC3OEhda15 NF-YC9OE中下胚轴延伸相关基因的表达也显着高于NF-YC过表达株系中的表达,表明NF-YC对光下胚轴伸长的抑制作用部分取决于HDA15功能。

 拟南芥NF-YCs通过调节组蛋白乙酰化介导下胚轴延长的光控制

 

6、 NF-YCsHDA15共调节基因的全基因组转录组分析。

为了分析NF-YC在光信号通路中的调节表达谱,我们对在红光条件下生长的Col野生型和nf-ycQ幼苗进行转录组学分析。

(A)维恩图显示了NF-YCHDA15共抑制和共激活的基因的重叠。重叠显著富集(χ2检验,p<0.01)。

(B)NF-YCsHDA15共调节基因的David功能聚簇。由NF-YC和HDA15共抑制的基因涉及糖苷酸生物合成过程、种子贮藏蛋白、亮氨酸生物合成过程、血红素、细胞壁、硫氧还蛋白折叠、水转运蛋白活性、类黄酮生物合成过程和氧结合。

拟南芥NF-YCs通过调节组蛋白乙酰化介导下胚轴延长的光控制

 

7、 NF-YCsHDA15在光控制下调节H4乙酰化水平。

(A、B)在红光(A)和黑暗(B)下Colhda15nf-ycQhda15nf-ycQ突变体中IAA19XTH17基因中H4乙酰化水平的ChIP分析。与野生型相比,红色光生长的hda15幼苗中IAA19XTH17染色质中的H4ac水平增加。相比之下,H4ac在黑暗生长的hda15nf-ycQ幼苗中的水平与红光相比显著减少。

(C)红光下ColNF-YC9OEhda15NF-YC9OE幼苗中IAA19XTH17启动子处H4乙酰化水平的ChIP分析。与在nf-ycQH4ac水平的强烈增加相反,NF-YC9的过表达显著地减弱了光控制下IAA19XTH17染色质的H4ac水平。HDA15的功能丧失完全恢复了NF-YC9OE幼苗中降低的H4ac水平,表明NF-YCsH4脱乙酰化的作用取决于HDA15的功能。

(D)NF-YCsHDA15协同调节光控制下的细胞伸长的假设模型。在光照下,NF-Y复合物的NF-YC亚基与HDA15相互作用,并识别下胚轴延长相关基因(例如IAA19XTH17)的启动子,从而通过H4脱乙酰化、促进光形态生长,抑制它们的表达。在黑暗中,HDA15与靶基因解离,导致这些基因座中的H4乙酰化水平升高。染色质随后招募黑暗相关的转录因子,以促进下胚轴延长相关基因的表达和黄化生长。NF-YCsHDA15通过介导组织蛋白乙酰化的靶位点,共抑制下胚轴延长的光控制。

 拟南芥NF-YCs通过调节组蛋白乙酰化介导下胚轴延长的光控制

 

备注

文章中的RNA-seq部分是由南京集思慧远生物科技有限公司提供的测序、分析和数据上传的服务。

 

参考文献:

Arabidopsis NF-YCs mediate the light control of hypocotyl elongation via modulating histone acetylation.

Molecular Plant. 2016 IF=7.142

拟南芥NF-YCs通过调节组蛋白乙酰化介导下胚轴延长的光控制

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