In plants, the key roles played by RopGEF-mediated ROP signaling in diverse processes, including polar tip growth, have been identified. Despite their important roles in reproduction, a comprehensive analysis of RopGEF members has not yet been performed in rice (Oryza sativa). To determine whether RopGEF regulators are involved in rice pollen tube growth, we performed genome-wide analysis of this family in rice. Phylogenomic and meta-expression analysis of eleven RopGEFs in rice showed that four genes were preferentially expressed in mature pollen. These four genes contain the plant-specific Rop nucleotide exchanger (PRONE) domain and possible phosphorylated residues, suggesting a conserved role in polar tip growth with Arabidopsis thaliana. In subcellular localization analysis of the four RopGEFs through tobacco (Nicotiana benthamiana) infiltration, four proteins were predominantly identified in plasma membrane. Moreover, double mutants of RopGEF2/8 exhibited reduced pollen germination, causing partial male sterility. These genes possess unique cis-acting elements in their promoters compared with the other RopGEF genes. In this study, four RopGEF genes were identified as pollen-specific gene in eleven members of rice, and the expression pattern, promoter analysis, and evolutionary relationship of the RopGEF family were studied compared with Arabidopsis. Our study indicated that four RopGEF genes might function during pollen germination in distinct subcellular localization. Our study could provide valuable information on the functional study of RopGEF in rice.

中文翻译：

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对RopGEF基因家族进行全基因组分析，以鉴定有助于水稻（Oryza sativa）花粉管生长的基因

在植物中，已经确定了RopGEF介导的ROP信号在包括极尖生长在内的各种过程中所起的关键作用。尽管它们在生殖中具有重要作用，但尚未在水稻（Oryza sativa）中对RopGEF成员进行全面分析。为了确定RopGEF调节剂是否参与水稻花粉管的生长，我们对该水稻家族进行了全基因组分析。水稻中11种RopGEF的系统发育和元表达分析表明，四个基因在成熟花粉中优先表达。这四个基因包含植物特异性Rop核苷酸交换子（PRONE）域和可能的磷酸化残基，表明拟南芥在极尖生长中具有保守作用。在通过烟草（Nicotiana benthamiana）浸润对四个RopGEF进行亚细胞定位分析中，主要在质膜中鉴定了四种蛋白质。此外，RopGEF2 / 8的双突变体表现出减少的花粉萌发，导致部分雄性不育。与其他RopGEF基因相比，这些基因在其启动子中具有独特的顺式作用元件。在这项研究中，将四个RopGEF基因鉴定为11个水稻花粉特异性基因，并与拟南芥进行了比较，研究了RopGEF家族的表达模式，启动子分析和进化关系。我们的研究表明，四个RopGEF基因可能在花粉萌发过程中以不同的亚细胞定位起作用。我们的研究可以为水稻RopGEF的功能研究提供有价值的信息。在质膜中主要鉴定出四种蛋白质。此外，RopGEF2 / 8的双突变体表现出减少的花粉萌发，导致部分雄性不育。与其他RopGEF基因相比，这些基因在其启动子中具有独特的顺式作用元件。在这项研究中，将四个RopGEF基因鉴定为11个水稻花粉特异性基因，并与拟南芥进行了比较，研究了RopGEF家族的表达模式，启动子分析和进化关系。我们的研究表明，四个RopGEF基因可能在花粉萌发过程中以不同的亚细胞定位起作用。我们的研究可以为水稻RopGEF的功能研究提供有价值的信息。在质膜中主要鉴定出四种蛋白质。此外，RopGEF2 / 8的双突变体表现出减少的花粉萌发，导致部分雄性不育。与其他RopGEF基因相比，这些基因在其启动子中具有独特的顺式作用元件。在这项研究中，鉴定了四个RopGEF基因作为水稻11个成员的花粉特异性基因，并与拟南芥进行了比较研究了RopGEF家族的表达模式，启动子分析和进化关系。我们的研究表明，四个RopGEF基因可能在花粉萌发过程中以不同的亚细胞定位起作用。我们的研究可以为水稻RopGEF的功能研究提供有价值的信息。导致部分男性不育。与其他RopGEF基因相比，这些基因在其启动子中具有独特的顺式作用元件。在这项研究中，将四个RopGEF基因鉴定为11个水稻花粉特异性基因，并与拟南芥进行了比较，研究了RopGEF家族的表达模式，启动子分析和进化关系。我们的研究表明，四个RopGEF基因可能在花粉萌发过程中以不同的亚细胞定位起作用。我们的研究可以为水稻RopGEF的功能研究提供有价值的信息。造成部分男性不育。与其他RopGEF基因相比，这些基因在其启动子中具有独特的顺式作用元件。在这项研究中，将四个RopGEF基因鉴定为11个水稻花粉特异性基因，并与拟南芥进行了比较，研究了RopGEF家族的表达模式，启动子分析和进化关系。我们的研究表明，四个RopGEF基因可能在花粉萌发过程中以不同的亚细胞定位起作用。我们的研究可以为水稻RopGEF的功能研究提供有价值的信息。研究了RopGEF家族与拟南芥的进化关系。我们的研究表明，四个RopGEF基因可能在花粉萌发过程中以不同的亚细胞定位起作用。我们的研究可以为水稻RopGEF的功能研究提供有价值的信息。研究了RopGEF家族与拟南芥的进化关系。我们的研究表明，四个RopGEF基因可能在花粉萌发过程中以不同的亚细胞定位起作用。我们的研究可以为水稻RopGEF的功能研究提供有价值的信息。