نقش microRNA399 و سوکروز در پاسخ های فیزیولوژیک گیاه آرابیدوپسیس (Arabidopsis thaliana) نسبت به کمبود فسفر

میکروRNAها مولکول هایی با زنجیره کوتاه و غیرقابل ترجمه است که بیان ژن های مختلف را در سطح پس از رونویسی تنظیم می کنند. تعداد زیادی از میکروRNAها در پاسخ به تنش های مختلف محیطی نقش دارند. برای نمونه، miR399 در پاسخ گیاه به کمبود فسفات اهمیت دارد. پژوهش حاضر با هدف درک نقش متقابل miR399 و سوکروز در پاسخ گیاه آرابیدوپسیس (Arabidopsis thaliana) به کمبود فسفات انجام گرفت. برای این منظور، از گیاه تراریخته آرابیدوپسیس که در آن بیان ژن miR399 افزایش یافته (OXmiR399) همراه با گیاه نوع خودرو استفاده شد. بذر گیاهان در چهار محیط کشت مختلف: محیط کشت با فسفر کافی همراه سوکروز (S+P+)، با کمبود فسفر همراه سوکروز (S+P-)، فسفر کافی بدون سوکروز (S-P+) و کمبود فسفر بدون سوکروز (S-P-) کشت شدند. P+ و P- به ترتیب اشاره به سطوح 2/1 میلی مولار و 10 میکرو مولار فسفات دارد و S+ محیط حاوی سوکروز 1 درصد و S- محیط فاقد سوکروز است. نتایج نشان داد که در گیاهان تراریخت طول ریشه اولیه و انشعابات آن در محیط های فاقد سوکروز و دارای فسفات کافی (S+P-) نسبت به گیاهان نوع خودرو به شدت کاهش یافت. بالاترین میزان تجمع آنتوسیانین و نشاسته در محیط های S+P- در هر دو نوع مشاهده شد. به هر حال، در محیط های S-P- بیان بالای miR399 موجب افزایش معنی داری در تجمع آنتوسیانین گیاه شد. miR399 موجب افزایش معنی داری در سطح فسفر آزاد گیاه در تمام انواع محیط ها نیز شد. از سوی دیگر، در محیط های حاوی فسفات کافی حذف سوکروز موجب افزایش معنی دار میزان فسفر آزاد در هر دو نوع گیاهی شد. احتمالا سوکروز و miR399 به طور همزمان در مسیر سیگنال دهی کمبود فسفات در گیاه آرابیدوپسیس نقش مهمی دارند.