Gibberellin (GA) is one of the most essential phytohormones that modulate plant growth and development. Jute (Corchorus sp.) is the second most important source of bast fiber. Our result has shown that exogenous GA can positively regulate jute height and related characteristics which mean increasing endogenous GA production will help to get a jute variety with improved characteristics. However, genes involved in jute GA biosynthesis have not been analyzed precisely. Genome-wide analysis identified twenty-two candidate genes involved in jute GA biosynthesis pathway. Among them, four genes- CoCPS, CoKS, CoKO and CoKAO work in early steps. Seven CoGA20oxs, three CoGA3oxs, and eight GA2oxs genes work in the later steps. These genes were characterized through phylogenetic, motif, gene structure, and promoter region analysis along with chromosomal localization. Spatial gene expression analysis revealed that 11 GA oxidases were actively related to jute GA production and four of them were marked as key regulators based on their expression level. All the biosynthesis genes both early and later steps showed tissue specificity. GA oxidase genes were under feedback regulation whereas early steps genes were not subject to such regulation. Enriched knowledge about jute GA biosynthesis pathway and genes will help to increase endogenous GA production in jute by changing the expression level of key regulator genes. CoGA20ox7, CoGA3ox2, CoGA2ox3, and CoGA2ox5 may be the most important genes for GA production.

中文翻译：

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黄麻中赤霉素代谢基因的全基因组鉴定，表征和表达谱。

赤霉素（GA）是调节植物生长和发育的最重要植物激素之一。黄麻（Corchorus sp。）是韧皮纤维的第二重要来源。我们的结果表明，外源GA可以积极调节黄麻的高度和相关特性，这意味着增加内源GA的产量将有助于获得具有改善特性的黄麻品种。但是，尚未准确分析涉及黄麻GA生物合成的基因。全基因组分析确定了22个参与黄麻GA生物合成途径的候选基因。其中，四个基因-CoCPS，CoKS，CoKO和CoKAO处于早期阶段。七个CoGA20oxs，三个CoGA3oxs和八个GA2oxs基因在后续步骤中起作用。这些基因通过系统发育，基序，基因结构，和启动子区域分析以及染色体定位。空间基因表达分析表明，11种GA氧化酶与黄麻GA的产生密切相关，其中有4种被氧化酶标记为主要的调控因子。早期和后期的所有生物合成基因均显示出组织特异性。GA氧化酶基因处于反馈调控下，而早期步骤基因则不受此调控。关于黄麻GA生物合成途径和基因的丰富知识将通过改变关键调节基因的表达水平来帮助增加黄麻的内源GA产量。CoGA20ox7，CoGA3ox2，CoGA2ox3和CoGA2ox5可能是GA生产中最重要的基因。空间基因表达分析表明，11种GA氧化酶与黄麻GA的产生密切相关，其中有4种被氧化酶标记为主要的调控因子。早期和后期的所有生物合成基因均显示出组织特异性。GA氧化酶基因处于反馈调控下，而早期步骤基因则不受此调控。关于黄麻GA生物合成途径和基因的丰富知识将通过改变关键调节基因的表达水平来帮助增加黄麻的内源GA产量。CoGA20ox7，CoGA3ox2，CoGA2ox3和CoGA2ox5可能是GA生产中最重要的基因。空间基因表达分析表明，11种GA氧化酶与黄麻GA的产生密切相关，其中有4种被氧化酶标记为主要的调控因子。早期和后期的所有生物合成基因均显示出组织特异性。GA氧化酶基因处于反馈调控下，而早期步骤基因则不受此调控。关于黄麻GA生物合成途径和基因的丰富知识将通过改变关键调节基因的表达水平来帮助增加黄麻的内源GA产量。CoGA20ox7，CoGA3ox2，CoGA2ox3和CoGA2ox5可能是GA生产中最重要的基因。GA氧化酶基因处于反馈调控下，而早期步骤基因则不受此调控。关于黄麻GA生物合成途径和基因的丰富知识将通过改变关键调节基因的表达水平来帮助增加黄麻的内源GA产量。CoGA20ox7，CoGA3ox2，CoGA2ox3和CoGA2ox5可能是GA生产中最重要的基因。GA氧化酶基因处于反馈调控下，而早期步骤基因则不受此调控。关于黄麻GA生物合成途径和基因的丰富知识将通过改变关键调节基因的表达水平来帮助增加黄麻的内源GA产量。CoGA20ox7，CoGA3ox2，CoGA2ox3和CoGA2ox5可能是GA生产中最重要的基因。