جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "تنش های غیرزیستی" در نشریات گروه "بیوتکنولوژی و ژنتیک گیاهی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «تنش های غیرزیستی» در نشریات گروه «کشاورزی»-
سیستم انتقال ABC transporter در سه قلمرو اصلی پروکاریوت ها، یوکاریوت ها و قارچ ها یافت می شود. بیشتر آن ها واسطه جذب فعال یا انتشار مولکول های خاص در غشاهای زیستی هستند. باتوجه به این که تاکنون مطالعه جامعی در رابطه با الگوی بیانی ژن های ABC transporter صورت نگرفته است، از این رو الگوی بیان نسبی این دسته از ژن ها مبتنی بر عملکرد بیولوژیکی آن ها در مراحل نموی مختلف استولون سیب زمینی در شرایط کنترل (دمای گلخانه)، تنش گرما (29 درجه سانتی گراد)، تنش سرما (دمای 4 درجه سانتی گراد) و تنش ABA (سه سطح 50، 75 و 100 میکرومولار) مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی میزان تغییرات نسبی بیان ژن های StABC transporter در پاسخ به تنش های غیرزیستی گرما، سرما، و ABA،از واکنش زنجیره ای پلی مراز در زمان واقعی (Real-time PCR) جهت ارزیابی بیان نسبی ژن های انتخابی استفاده شد. اثر تنش سرما بر روی میزان تغییرات نسبی بیان ژن های StABC transporter در مراحل مختلف نموی سیب زمینی نشان داد که ژن های StABC-012 و StABC-002 دارای افزایش بیان و ژن های StABC-001، StABC-024، StABC-002، StABC-124، StABC-138 در تنش گرما دارای سطح بیان بالا و در پاسخ به تنش ABA، تمامی ژن های StABC transporter در مراحل نموی مختلف دارای بیان کمتری نسبت به شرایط کنترل بودند. ژن های StABC-084 و StABC-138 در تیمارABA 50 میکرومولار در مرحله نموی اول و ژن های StABC-084، StABC-001 و StABC-124در تیمار 75 میکرومولار در مرحله نموی سوم و StABC-024 در تیمار 100 میکرومولار در مرحله نموی سوم نسبت به سایر مراحل نموی دارای بیان بالایی بودند. همچنین، جهت اطمینان از اعمال اثر تنش های غیرزیستی به گیاه سیب زمینی، میزان پرولین و ABA در مراحل نموی مختلف استولون مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفت. با افزایش میزان تنش، میزان پرولین نیز در مراحل نموی مختلف نیز روند افزایشی داشت. در تنش گرما میزان پرولین مراحل نموی اول، دوم و سوم به ترتیب 24/41، 2/67 و 48/21 گرم در میلی گرم وزن تاره اختلاف معنی داری داشته است. همچنین، میزان پرولین در سطوح مختلف زمانی تنش سرما (دمای 4 درجه سانتی گراد) افزایش معنی داری را نشان داده به طوری که در مرحله نموی اول در سطح تیماری 48 ساعت (92/76 میلی گرم بر گرم وزن تازه) بیشترین و مرحله نموی سوم استولون در سطح تیماری 48 ساعت (58/44 میلی گرم بر گرم وزن تازه) کمترین میزان پرولین را داشت. نتایج حاصل از سنجش ABA اختلاف معنی داری را با کنترل نشان می دهد؛ در غلظت50 میکرومولار، این هورمون بیشترین افزایش را در مرحله نموی سوم (ppm0077/0) نشان داد. همچنین، با افزایش میزان غلظت هورمون به 75 میکرومولار میزان ABA در مرحله نموی دوم نسبت به شرایط کنترل به میزان ppm 0073/0 افزایش قابل قبولی را نشان می دهد. هدف از این تحقیق بررسی تغییرات نسبی الگوی بیان ژن های ABC transporter در مراحل مختلف نموی استولون سیب زمینی در پاسخ به تنش های سرما، گرما و ABA می باشد. یافته های حاصل از این مطالعه می تواند درک عملکرد خانواده ژنی ABCtransporter را بهبود بخشد و مطالعات بیشتردر مورد جزییات مفصل عملکرد مولکولی و بیولوژیکی سیب زمینی را تسهیل نماید.
کلید واژگان: استولون, بیان ژن, پرولین, تنش های غیرزیستی, سیب زمینی, ABC transporterThe ABC-transporter system is found in the three main domains of prokaryotes, eukaryotes, and fungi. Most of them mediate the active adsorption or release of specific molecules into biological membranes. So far, a comprehensive study on the expression pattern of ABC-transporter genes has not been done. The genes were selected based on biological function, and the pattern of relative gene expression in different stolon development stages in responses to heat (29°C), cold (4°C), ABA (50, 75 and 100 µM) and control (greenhouse conditions) were studied. In order to evaluate the relative changes in the expression of StABC transporter genes in response to abiotic stresses, real-time PCR was used. The effect of cold stress on the relative changes expression of StABC transporter genes in different stages of potato development showed that StABC-012 and StABC-002 genes have increased expression and StABC-001, StABC-024, StABC genes-002, StABC-124, StABC-138 had high expression level in response to heat stress and ABA all StABC transporter genes at different developmental stages had lower expression than control conditions. StABC-084 and StABC-138 genes in 50 μM treatment of ABA in the first developmental stage and StABC-084, StABC-001 and StABC-124 genes in 75 μM in the third developmental stage and StABC-024 in 100 μM ABA in the first stage have a higher expression relative to other developmental stages. The third development had a higher expression other developmental stages. Also, to ensure the effect of abiotic stresses on the potato plant, the amount of proline (mg/g FW) and ABA (ppm) in different stages of stolon development were measured and evaluated. The content of proline levels also increased at different developmental stages. In heat stress, the amount of proline in the first, second and third developmental stages were 41.24, 67.2 and 21.48 mg /g FW, respectively. Also, the amount of proline in different time levels of cold stress (temperature 4°C) showed a significant increase. so that, in the first developmental stage at the treatment level of 48 hours (76.92 mg / g fresh weight) the highest and third development stage had the lowest proline content at the treatment level of 48 hours (44.58 mg / g fresh weight). The results of ABA assay show a significant difference with control; in a concentration of 50 μM, showed the highest increase in the third developmental stage (0.777 ppm). Also, by increasing the hormone concentration to 75 μM, the amount of ABA in the second developmental stage compared to the control conditions by 0.0073 ppm shows an acceptable increase. The aim of this study was to investigate the relative changes in the expression pattern of ABC transporter genes at different stages of development stolon in response to cold, heat and ABA stresses. The findings of this study improve the understanding of the function of the ABC transporter gene family and facilitate further studies on the detailed molecular and biological function of potatoes.
Keywords: Stolon, gene expression, proline, abiotic stresses, Potato, ABC transporter -
ژنهایABC transporter (ATP-binding Cassette) یکی از بزرگ ترین خانواده های ژنی هستند که در سه قلمرو باکتریها، یوباکتریها و یوکاریوت ها یافت می شوند. بیشتر پروتیین های شناخته شدهABC ، وابسته به ATP بوده و ناقلین غشایی قادر به جابجایی و انتقال محدوده وسیعی از مولکول های درون و بیرون غشای سلولی اند. این ناقلین در فرآیندهای زیستی متنوعی نقش مهمی دارند. از آنجا که تاکنون مطالعه جامعی در رابطه با شناساییABC transporterها در گیاه سیب زمینی انجام نشده است، در این تحقیق با جستجو در پایگاه اطلاعاتی NCBI و غربالگری ژن های شناسایی شده، در نهایت 228 ژن ABC transporter شناسایی شد. تجزیه و تحلیل هستی شناسی(GO) نشان داد که حدود %53 ازABC transporter ها در فرآیندهای بیولوژیکی وظیفه انتقال و جابجایی مواد را برعهده دارند. همچنین، تجزیه و تحلیل عملکرد مولکولی و محتوای سلولی نشان داد به ترتیب %32 به عنوان ATP-binding و%43 از آنها جزء عملگرهای غشاهای درونی هستند. همچنین بررسی عناصر Cis در پروموتور ژن های ABC transporter انجام گرفت که در نهایت 13عنصر در تنش خشکی و 3 عنصر در تنش شوری مشخص گردید. درنهایت الگوی بیانی 8 ژنABC transporter انتخاب شده تحت تنش های خشکی و شوری با استفاده از روش qPCRمورد تایید و بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد، ژن های مورد مطالعه تحت تاثیر تنش ها بودند. ژن های StABC-050،StABC-084 و StABC-124 در تنش خشکی و نیز ژن های StABC-084 و StABC-001در برابر تنش شوری دارای افزایش بیان بودند. در ادامه جهت اطمینان از اعمال تنش های وارد شده، میزان پرولین و RWC و نیز سدیم-پتاسیم اندازه گیری شد. طبق نتایج به دست آمده با افزایش تنش خشکی، مقدار پرولین در مراحل نموی مختلف روند افزایشی و رطوبت نسبی دارای روند کاهشی بود به طوری که این کاهش در میزان RWC با کنترل، در سطح %1 اختلاف معنی داری را نشان داد. هدف از این تحقیق، شناسایی بیوانفورماتیکی و بررسی الگوی بیان ژن های انتخابی ABC transporter تحت تنش خشکی و شوری در سیب زمینی بود.
کلید واژگان: بیان ژن, بیوانفورماتیک, تنش های غیرزیستی, استولون سیب زمینی, ATP-binding cassette (ABC) transporterABC transporters (ATP-binding cassettes) are among the largest gene families found in the three domains of bacteria, eubacteria, and eukaryotes. Most known ABC proteins are ATP-dependent, and membrane transporter and transport a wide range of molecules. These carriers play an important role in various biological processes. Since no comprehensive study has been performed on the identifying of ABC transporters in the potato plant, in this study, by searching the NCBI database and screening the identified genes, 228 ABC transporter genes were finally identified. Analysis of gene ontology (GO) showed that about 53% of ABC transporters in biological processes are responsible for transporting materials. In the analysis of molecular function and cell content, it was found that 32% are ATP-binding and 43% of them are inner membrane actuators, respectively. Also, the Cis elements in the promoter of ABC transporter genes was investigated, which finally identified 13 elements in drought stress and three elements in salinity stress. Finally, the expression pattern of eight selected ABC transporter genes under drought and salinity stresses was investigated using qPCR method. The results showed the effect of the studied genes under stress. StABC-050, StABC-084 and StABC-124 genes in drought stress and StABC-084 and StABC-001 genes had high expression in salinity stress. Then, to ensure the application of the applied stresses, the amount of proline and RWC and Na+/K+ were measured. According to the results, with increasing drought stress, the amount of proline in different developmental stages increased and RWC decreased, so that this decrease showed a significant difference at the level of 1%. The aim of this study was to identify and evaluate the expression pattern of selected ABC transporter genes under drought and salinity stresses in potato.
Keywords: gene expression, Bioinformatics, Abiotic stresses, Stolon Potato, ATP-binding cassette (ABC) transporter -
MicroRNAها گروه بزرگی از RNAهای کوچک و غیرکدکننده هستند که با برش mRNA مورد هدف و یا مهار ترجمه، بیان این ژن ها را تنظیم می کنند. خانواده miR164 گیاهی بسیار حفاظت شده بوده و از طریق تنظیم ژن های NAC مورد هدف خود، در پاسخ گیاهان به تنش های غیرزیستی نقش دارند. در مطالعه حاضر، 68 ژن بالقوه کدکننده دمین NAC در Aeluropus littoralis به عنوان یک گیاه هالوفیت از خانواده Poaceae شناسایی شد. در میان ژن های AlNAC شناسایی شده، 4 ژن به عنوان هدف miR164 پیش بینی شدند. حفظ شدگی بالای جایگاه های تششخیص miR164 در ژن های AlNAC حاکی از نقش ضروری جایگاه های هدف در کارکرد طبیعی این ژن ها به عنوان عوامل رونویسی می باشد. الگوی بیان ژن انتخابی AlNAC1L.1 در پاسخ به تنش های شوری و خشکی و فیتوهورمون ABA در بافت های برگ، ساقه و ریشه با استفاده از RT-qPCR مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ژن AlNAC1L.1 در زمان 6 ساعت بعد از اعمال تنش در تمامی بافت ها کاهش بیان نشان می دهد. در بین تیمارها، تیمار سدیم کلرید 600 میلی مولار بیان AlNAC1L.1 را در بافت های برگ، ساقه و ریشه به ترتیب حدود 217- ، 26- و 9- برابر کاهش داد. بنابراین، AlNAC1L.1 به عنوان ارتولوگ ژن OMTN6 (ژن NAC هدف miR164 در برنج) می تواند نقش تنظیم کننده منفی در پاسخ به تیمار های شوری، خشکی و ABA ایفا نماید. این نتایج نشان داد که کارکرد برخی از پروتئین های NAC می تواند در بین گونه ها حفاظت شده باشد. در مجموع، این یافته ها منبع مفیدی برای تجزیه و تحلیل بیشتر میان کنش های بین ژن های NAC و خانواده miR164 در پاسخ به تنش های غیرزیستی فراهم آورده است.
کلید واژگان: پاسخ به تنش, تنش های غیرزیستی, تنظیم پس از رونویسی, فاکتورهای رونویسی miR164, NACMicroRNAs are a large class of small and non-coding RNAs that regulate gene expression by binding target mRNA, which leads to cleavage or translational inhibition. Plant miR164 family is highly conserved and is involved in the responses of plants to biotic stresses through the regulation of their target NAC genes. In the present study, 68 putative NAC domain-encoding genes (NACs) were identified in Aeluropus littoralis, a halophyte plant of family Poaceae. Among the AlNAC genes identified, 4 were predicted putative targets for regulation by miR164. The high conservation of miR164 recognition sites in AlNAC genes indicates the essential role of target sites in the normal function of these genes as transcription factors. Expression profile of AlNAC1L.1 candidate gene in response to salt and drought stresses and ABA phytohormone in leaf, stem and root tissues was analyzed by RT-qPCR. The results showed that AlNAC1L.1 gene down-regulated in all tissues at 6 hours after applying stresses. Among the treatments, 600 mM NaCl treatment reduced AlNAC1L.1 expression in leaf, stem and root tissues to about -217, -26 and -9 folds, respectively. Therefore, the AlNAC1L.1 which is ortholog of known Oryza miR164-targeted NAC gene OMTN6, may play negative regulatory role in response to salt, drought and ABA treatments. These results indicated that function of some NAC proteins might be conserved among species. Collectively, these findings provided a useful resource for further analysis of the interactions between NAC genes and their intricate regulation by miR164 in response to abiotic stresses.
Keywords: Abiotic Stress, miR164, NAC Transcription Factors, post-transcriptional regulation, stress-responses -
تنش های محیطی رشد و توسعه گیاهان زراعی را در طول فصل رشد تحت تاثیر قرار می دهند. شوری خاک یکی از مهمترین تنش های محیطی است که باعث کاهش شدید عملکرد گیاهان زراعی می شود. آشنایی با سازوکار مقابله گیاهان با تنش در سطح مولکولی می تواند در ارایه ی روشی کارآمد برای اصلاح گیاهان حساس به تنش موثر باشد. گیاهان برای صرفه جویی در مصرف انرژی همه ژن های خود را همزمان فعال نمی کنند، بلکه بسته به شرایط محیطی ژن هایی را که در یک وضعیت خاص (تنش) مورد نیاز باشد را فعال می نمایند. برای نمونه، در پاسخ به تنش شوری بیان ژن های متعددی در گیاهان تغییر می یابد که از آنها می توان به ترانسپورترهای HKT1 و NHX1 اشاره کرد. در این مطالعه تغییرات بیان ژن های ZmHKT1 و ZmNHX1 به همراه عامل رونویسی ZmMYB30دردو لاین متحمل و حساس به شوری ذرت با فناوری واکنش زنجیره ای پلی مراز در زمان واقعی بررسی شده است.
مواد و روش ها:
بذور دو لاین ذرت متحمل (P14L2) و حساس (MO17) به شوری در گلدان های پلاستیکی حاوی پرلیت و پیت ماس با نسبت دو به سه در شرایط کنترل شده اتاق رشد کشت شدند و از محلول هوگلند جهت تغذیه و آبیاری گیاهان استفاده گردید. در مرحله هشت برگی به نصف گلدان ها تنش شوری از منبع NaCl به تدریج با شروع از غلظت ds/m 5 به مدت سه روز اعمال گردید و از روز چهارم به بعد اعمال تنش با غلظت ds/m8 به مدت 7 روز ادامه پیدا کرد. نصف دیگر گلدان ها به عنوان شاهد مورد استفاده قرار گرفتند. سپس در زمان های 24 ساعت و 7 روز پس از اعمال آخرین مرحله تنش شوری، نمونه برداری از ریشه و برگ گیاهان در ازت مایع صورت گرفت. استخراج RNA از نمونه های برگ و ریشه انجام گرفت. سپس cDNAها سنتز شدند. بیان ژن ها با Real-time PCR بررسی شد. از ژن Actin به عنوان ژن مرجع استفاده شد. آزمایش در دو تکرار زیستی (آزمایشی) و 3 تکرار تکنیکی (آزمایشگاهی) انجام گرفت. در نهایت سنجش تغییرات بیان ژن ها انجام گرفت.
نتایجافزایش بیان ژن ZmNHX1در بافت ریشه در کوتاه مدت و در بافت برگ در بلند مدت در لاین متحمل، و همچنین افزایش بیان ژن ZmHKT1 در بافت ریشه در بلند مدت در لاین متحمل در مقایسه با لاین حساس احتمالا حاکی از نقش مثبت این ژن ها در مقاومت به تنش شوری در ذرت می باشد. بیشترین میزان بیان نسبی ژن MYB30 هم در لاین متحمل و هم در لاین حساس در بافت ریشه و در کوتاه مدت مشاهده شد و با گذشت زمان کاهش چشمگیری در بیان این ژن در هر دو لاین مشاهده گردید.
نتیجه گیری:
نتایج این پژوهش بالقوه می تواند در برنامه های به نژادی ذرت برای تولید ارقام مقاوم به شوری مفید واقع گردد.
کلید واژگان: تنش های غیرزیستی, ترنسکریپتومیکس, ذرت, مقاومت به شوری, واکنش زنجیره ای پلی مراز در زمان واقعیObjectiveEnvironmental stresses affect the growth and development of crops during the growing season. Soil salinity is one of the most important environmental stresses that reduce crop yield. Understanding the mechanisms of coping with stress in plants at the molecular level can be effective in providing an efficient way to improve stress-tolerant plants. To save energy, plants do not express all their genes, simultaneously. Rather, depending on environmental conditions, they activate genes that are needed in a particular situation. For instance, in response to salinity stress, the expression of several genes in plants including HKT1 and NHX1 transporters is changed. In this study, variation in the expression of ZmHKT1 and ZmNHX1 genes along with the ZmMYB30 transcription factor were investigated in two salt-tolerant and salt- sensitive maize lines with real time polymerase chain reaction technology.
Materials and methodsMaize salt-tolerant line (P14L2) and salt-sensitive line (MO17) seeds were grown in plastic pots containing perlite and peat moss in 2:3 ratios under controlled conditions in growth chamber, and Hoagland solution was used to irrigate plants. In the eight-leaf stage, salinity stress from NaCl source was gradually applied to half of the pots starting from a concentration of 5 ds/m for three days, and from the fourth day onwards, salt stress was applied at a concentration of 8 ds/m for 7 days. The other half was used as control. Then, 24 hours (as short-time salt stress) and 7 days (as long-time salt stress) after the salinity stress, the roots and leaves of the plants were sampled in liquid nitrogen. RNA extraction was performed from leaf and root samples, and cDNA was then synthesized. Gene expression was assessed with real-time PCR. The Actin gene was used as the reference gene. The experiment was performed in 2 biological (experimental) and 3 technical (laboratory) replicates. Finally, the changes in the expression of genes were measured.
ResultsIncreased expression of ZmNHX1 gene in root tissue during the short-time and in leaf tissue during the long-time in the tolerant line, and also increased expression of ZmHKT1 gene in the root tissue during the long-time in the tolerant line compared to the sensitive line probably indicate a positive role of these genes in resistance to salinity stress in maize. The highest relative expression of MYB30 gene in both tolerant and sensitive lines was related to root tissue during the short-time, which over time a significant decrease in the expression of this gene was observed in both lines.
ConclusionsThe results of this study can be potentially useful in maize breeding programs to produce salinity resistant cultivars.
Keywords: abiotic stress, Corn, Real-time PCR, Salt resistance, transcriptome -
آنزیم کولین مونواکسیژناز یکی از اجزای کلیدی در مسیر بیوشیمیایی سنتز گلایسین بتایین است. این ماده نقش مهمی را در سازگاری تعداد قابل توجهی از موجودات به تنش های غیرزیستی ایفا می کند. در گیاهان ساخت گلایسین بتایین شامل اکسیداسیون دو مرحله ای کولین است که مرحله نخست آن به وسیله آنزیم کولین مونواکسیژناز کاتالیز می شود. براساس اطلاعات موجود در پایگاه داده ژنوم آرابیدوپسیس تالیانا (تارنمای TAIR) این گیاه واجد ژن AtCMO-like است که احتمالا نقش آن رمز کردن آنزیم اکسید کننده کولین به گلایسین می باشد. در مطالعه حاضر با بهره گیری از روش تجزیه نسبی بیان ژن ها به کمک تکنیک (qRT-PCR) Quantitative Real Time PCR به ارزیابی تاثیر سطوح مختلف تنشهای شوری، خشکی و اسمزی بر بروز این ژن در سه اندام گیاه آرابیدوپسیس تالیانا شامل برگ های درحال توسعه، برگهای توسعه یافته و ریشه پرداخته شد. براساس نتایج به دست آمده رفتار ژن AtCMO-like در پاسخ به بروز تنش های غیرزیستی در اندام های مورد بررسی متفاوت بود و عمدتا الگوی عدم تغییر و یا کاهش بیان را نشان داد. افزایش چشمگیر بیان ژن AtCMO-like تنها در پاسخ به اولین سطح تنش شوری و در برگ های درحال توسعه و ریشه به ترتیب به میزان 3 و 9/1 برابر شاهد مشاهده شد. به طور کلی به نظر می رسد که ژن AtCMO-like نقش چندانی در پاسخ آرابیدوپسیس به سطوح تنش های غیرزیستی مورد مطالعه نداشته است.کلید واژگان: آرابیدوپسیس تالیانا, تنش های غیرزیستی, کولین مونواکسیژناز, گلایسین بتائین, qRT, PCRCholine Monooxygenase (CMO) enzyme is a key component of glycine betaine (GB) biosynthesis pathway, playing important role in plant's biochemical adaptation to abiotic stresses. In plants, GB is synthetized by a two-step oxidation of choline (Cho) catalyzed by the CMO enzyme in the first step. According to the Arabidopsis thaliana genome database (TAIR) there is an AtCMO-like gene probably encoding for the Cho oxidizing enzyme to the GB. In this study, we used relative expression analysis via quantitative Real-Time PCR (qRT-PCR) to evaluate the effects of salinity stress, drought stress, and osmotic stress on the expression pattern of the gene in Arabidopsis thaliana tissues including fast-expanding leaves, fully expanded leaves, and roots. In general, the expression pattern of AtCMO-like gene varied through studied tissues in response to the different abiotic stresses. While the gene expression was affected mostly as the lack of changes and/or down-regulation; the only prominent up-regulation observed in fast expanding leaves and roots by about 3 and 1.9 folds, respectively, in response to the first level of salinity stress. We conclude that the AtCMO-like gene seems to negligibly influence the response to salinity stress, drought stress, and osmotic stress in Arabidopsis.
-
تنش های غیرزیستی از مهم ترین عوامل محدود کننده ی عملکرد گیاهان زراعی و پروتئین کینازهای SnRK2 از تنظیم کننده های کلیدی پاسخ گیاهان به تنش های غیرزیستی می باشند. با توجه به اهمیت اقتصادی، سطح زیر کشت و تحمل گیاه جو به تنش های غیرزیستی، در این تحقیق اعضای خانواده ی SnRK2 در گیاه جو شناسایی و مورد بررسی قرار گرفته اند. به همین منظور توالی های حفظ شده خانواده SnRK2 در پایگاه های اطلاعاتی مختلف همچون NCBI و پروژه ژنوم جو، با ابزار tBLASTn در بین توالی های ثبت شده برای گیاه جو جستجو شدند. در نتیجه 10 عضو یافت شدند HvSnRK2.1) تا HvSnRK2.10) که 8 عضو آن تاکنون گزارش نشده بودند. اعضای خانواده ی SnRK2 جو با اعضای این خانواده در آرابیدوپسیس و برنج همردیف و درخت فیلوژنتیک رسم شد. تعیین جایگاه کروموزومی، آنالیز پروموتر و تعریف ساختار ژن ها انجام شد و الگوی بیان هر ژن در اندام ها، تیمارها و ارقام مختلف بر اساس داده های ریزآرایه مورد بررسی قرار گرفت. نیمی از اعضای این خانواده روی کروموزوم 2 و بقیه روی کروموزوم های 1، 4، 5 و 6 قرار داشتند. تعداد اینترون در اعضای این خانواده از صفر تا 8 متغیر بود. 19 نوع عامل سیس شامل عوامل موثر در پاسخ به تنش های غیرزیستی، بر روی پروموتر اعضای خانواده ژنی HvSnRK2 شناخته شد. بیان ژن HvSnRK2.6 توسط خشکی، شوری و سرما القا شده و به نظر می رسد در انتقال پیام این تنش ها و ایجاد تحمل به آنها نقش مهمی ایفا کند. امید است بتوان از این ژن برای اصلاح و دست ورزی گیاهان در جهت تحمل به تنش های غیرزیستی به ویژه خشکی بهره برد.
کلید واژگان: عوامل رونویسی, تنش های غیرزیستی, جو, خانواده SnRK2Abiotic stresses are among major factors limiting crop yields, and SnRK2 protein kinases are one of the key regulators of plant response to abiotic stresses. Due to the economic importance, cultivation area, and tolerance of barley to the abiotic stresses, identification and characterization of SnRK2 family members in barley is performed in present research. SnRK2 conserved sequences were used as a query for tBLASTn analysis in different databases such as NCBI and international barley sequencing consortium against all of the reported barley sequences. As a result, 10 members were identified (HvSnRK2.1 to HvSnRK2.10) which 8 of them were not yet reported. These HvSnRK2 members were aligned with AtSnRK2s and OsSnRK2s and a phylogenetic tree was constructed. Detection of chromosomal localization, promoter analysis and gene structure determination was also performed. Half of the family members were located on chromosome 2 and the rest on chromosomes 1, 4, 5 and 6. Number of introns in the gene family members varied from 0 to 8. Totally, 19 sorts of cis elements including abiotic stress responsive elements were found in HvSnRK2s promoter sequences. Expression pattern of the family members were evaluated in different tissues, treatments and genotypes, based on the microarray data. Expression of HvSnRK2.6 was up-regulated by drought, salt and cold stresses implementing its important role in signal transduction of these stresses and tolerance induction to them. It is expected that this gene could be used in plant manipulation and breeding programs aimed for tolerance enhancement to abiotic stresses especially drought.
Keywords: Transcrption Factors, Abiotic stresses, Barley, SnRK2 family -
تنش های غیر زیستی از قبیل خشکی، سرما، شوری اثرات مضری بر رشد و عملکرد گیاهان دارند و تحمل به آن ها از جمله اهداف اصلی اصلاح کنندگان گیاهان است. عوامل رونویسی DREB عضوی از خانواده AP2/ERF هستند. بررسی ناحیه راه اندازی ژن های درگیر در پاسخ به تنش های آبی و دماهای پایین و غیر وابسته بهABA منجر به کشف یک ناحیه 9 جفت بازی با توالی TACCGACAT شد که آن را DRE نامیده اند. پروتئین های کد شده توسط ژن های DREB به این توالی متصل و منجر به تنظیم بیان ژن ها می شوند. بیان ژن WDREB2 یا TaDREB تحت تاثیر تنش خشکی، سرما، اسیدآبسیزیک و شوری القا می شود. با استفاده از روش انتقال ژن مبتنی بر آگروباکتریوم، این ژن به گندم انتقال داده شد که آنالیز مولکولی با استفاده از PCR تراریخت بودن 20 گیاه از 40 گیاه بدست آمده را تایید کرد. همچنین بررسی بیان ژن با استفاده از تکنیک Real Time PCR نشان داد که بیشتر گیاهان تراریخت به میزان 2 تا 19 برابر نسبت به گیاه غیرتراریخت افزایش بیان داشته اند. این افزایش بیان که کارایی راه انداز 35S را در گیاهان تک لپه ای ثابت می کند، می تواند منجر به افزایش بیان ژن های پایین دست و بهبود تحمل به تنش های غیرزیستی شود.
کلید واژگان: انتقال ژن, تنش های غیرزیستی, عامل رونویسی WDREB2, گندم, Real time PCRJournal of Genetics, Volume:8 Issue: 4, 2014, PP 357 -364Abiotic stresses such as drought, cold and salinity have negative effects on yield and growth plant, so tolerance to them has been main target of plant breeders. DREB transcription factors are member of AP2/ERF family. Analysis of promoter region of genes which responsive to drought and low temperature stresses and ABA-independent, led to the discovery of 9pb region with TACCGACAT sequence that named DER. Proteins which are encoded by DREB genes have attached to this sequence and regulate gene expression. WDREB2 or TaDREB gene expression is induced by drought, cold, abscisic acid and salinity stresses. This gene was transferred to wheat using Agrobacterium-mediated gene transformation method. Molecular analysis with PCR technique confirms that 20 plants out of 40 plants are transgenic. Also gene expression analyses with Real-Time PCR Technique have showed that the most part of transgenic plants have increased expression between 2 to 19 times, more than non-transgenic plants. This increasing of expression which demonstrate the efficiency of 35S promoter in monocot plants, can lead to the raising of expression in downstream genes and enhancement of tolerance to environmental abiotic stresses.Keywords: Environmental stresses, Gene transformation, Real time PCR, WDREB2 transcription factor, Wheat
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.