نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1
دانش آموخته گروه بیوتکنولوژی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
2
مرکز تحقیقات گیاها ن دارویی، پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی، کرج، ایران
3
گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
4
گروه ژنتیک، دانشکده علوم، دانشگاه دانش البرز، قزوین، ایران
5
مربی، گروه کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
چکیده
خشکسالی یکی از عوامل مهم تنش غیر زیستی است، که بر بهره وری محصولات زراعی از جمله گندم تأثیر می گذارد. با این حال، تحمل به خشکی یک ویژگی پیچیده است که شامل بسیاری از ژن ها و مسیرهای سلولی است. شناخت شبکه تنظیم مولکولی گندم در پاسخ به تنش خشکی از اهمیت بالایی در اصلاح مولکولی برخوردار است. RNA های غیر کدکننده با تنظیم بیان ژن بر رشد گیاه و مقاومت در برابر تنش های غیرزیستی تأثیر می گذارند. برای کمک به درک مکانیسم‌های تنظیمی پیچیده حاکم بر تحمل به خشکی در گندم، ما تجزیه و تحلیل کل توالی رونوشت RNA را در گونه‌ای گندم مقاوم به خشکی انجام دادیم. در مجموع 20462 mRNA و 209 miRNA با بیان متفاوت شناسایی گردید. از بین 20462 ژن با بیان متفاوت، 1025 به عنوان ژن های با توانایی مقاومت به تنش خشکی شناسایی گردیدند. ژن های هدف شناسایی شده توسط psRNATarget همگی در دسته بندی هستی شناسی ژن غنی شدند. تفاوت های قابل توجهی در تعداد ژن های هدف تنظیم شده توسط miRNA های با بیان متفاوت، به ویژه در انتقال سیگنال، پاسخ به تنش ها و مسیرهای آنتی اکسیدانی وجود دارد. نتایج ما مکانیسم‌های مولکولی تحمل به خشکی در گندم را روشن می‌کند و همچنین miRNA های پاسخ‌دهنده به خشکی و ژن های هدف آنها را شناسایی می‌کند. این نتایج می‌تواند برای بهبود گندم و گیاهان مرتبط مورد استفاده قرار گیرد، و اطلاعات مفیدی را به عنوان منابع ژنومی ارزشمند در اصلاح مولکولی گندم ارائه کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله English
Total RNA transcript analysis to identify regulatory non-coding RNAs and their targets in response to drought stress in wheat (Triticum aestivum L.)
نویسندگان English
Mohammad Ali Zare
1
Nasim Zarinpanjeh
2
Hamideh Khalaj
3
Mostafa Rafiepour
4
Syyed Reza Mir Alizadeh
5
1
Student, Department of Biotechnology, Payeme Noor University, Tehran, Iran
2
Medicinal Plants Research Center, Institute of Medicinal Plants, ACECR, Karaj, Iran
3
Department of Agriculture, Payeme Noor University, Tehran, Iran
4
Department of Genetics, Faculty of Science, Danesh Alborz University, Qazvin, Iran
5
Department of Agriculture and environment, Payeme Noor University, Tehran, Iran
چکیده English
Drought is a significant abiotic stress factor that impacts the productivity of crops, including wheat. However, drought tolerance is a complex trait involving numerous genes and cellular pathways. Understanding the molecular regulatory network of wheat in response to drought stress is crucial for molecular breeding. Non-coding RNAs affect plant growth and resistance to abiotic stresses by regulating gene expression. To help understand the complex regulatory mechanisms governing drought tolerance in wheat, we performed a total RNA transcriptome sequence analysis in a drought-tolerant wheat cultivar. A total of 20462 mRNAs and 209 miRNAs with different expressions were identified. Among 20462 genes with different expressions, 1025 were identified as genes that withstand drought stress. The target genes identified by psRNATarget were all enriched in gene ontology categories. Significant differences exist in the number of target genes regulated by differently expressed miRNAs, especially in signal transduction, stress response, and antioxidant pathways. Our results elucidate wheat's molecular mechanisms of drought tolerance and identify drought-responsive miRNAs and their target genes. These insights can be utilized to enhance wheat and related crops, providing valuable genomic resources for molecular breeding.
کلیدواژه‌ها English
Drought stress
RNA sequencing
Wheat
Non-coding RNAs
مجله پژوهش‌های سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)