شناسایی ژن های درگیر در انتقال یون ها در پاسخ به تنش شوری بالا در گیاهچه های برنج

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 229

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JOAGK-14-4_004

تاریخ نمایه سازی: 16 بهمن 1401

چکیده مقاله:

هدف: برنج در بین گیاهان زراعی از حساسیت بالایی به شوری برخوردار است. حساسیت برنج در مرحله گیاهچه ای و فاز زایشی موجب آسیب به فرایندهای حیاتی گیاه و در نهایت کاهش عملکرد می شود. در محیط های شور سمیت یونی به واسطه جذب یون سدیم افزایش می یابد. ارقام متحمل با کاهش نسبت سدیم به پتاسیم در اندام های فتوستنزی با شوری مقابله می کنند. کنترل ورود و خروج یون ها در سلول های گیاهی توسط کانال ها و ناقل های یونی انجام می شود. شناسایی و ارزیابی الگوی بیان ژن های کنترل کننده این ناقل ها در زمان ها و اندام های مختلف از اهداف این تحقیق بود. مواد و روش ها: در این مطالعه از دو ژنوتیپ برنج متحمل CSR۲۸ و حساس IR۲۸ استفاده شد. گیاهچه های کاشت شده در محیط کشت هیدروپونیک در معرض تیمار شوری ۱۵۰ میلی مولار قرار گرفتند و نمونه برداری از ریشه و اندام هوایی در زمان های ۶ و ۵۴ ساعت پس از تیمار انجام شد. پس از استخراج RNA، ساخت کتابخانه و تجزیه و تحلیل RNA-seq انجام شد و ژن های با بیان افتراقی شناسایی شدند. از تجزیه مسیر MapMan برای شناسایی ژن های کنترل کننده ناقل های یونی استفاده شد. نتایج: از مقایسه دو ژنوتیپ در شرایط اختصاصی تنش شوری، ۴۷ ژن با بیان بالا که کنترل کننده ناقل های یونی بودند شناسایی شدند که برخی دارای بیان اختصاصی در ژنوتیپ یا اندام خاص بودند. ژن های OsTPC۱ و OsSOS۳ که به ترتیب در ورود یون کلسیم به سلول و گیرنده کلسیم نقش دارند در ریشه ژنوتیپ متحمل در زمان ۵۴ ساعت بیان بیشتری نسبت به ژنوتیپ حساس نشان دادند. همچنین بیان بالای ژن های مهمی نظیر OsSOS۱ و OsNHX۱ در ژنوتیپ متحمل بیانگر کاهش تجمع یون سدیم نسبت به ژنوتیپ حساس بود. دیگر ژن های درگیر در هومئوستازی یونی نظیر OsHKT۱ در اندام ریشه و زمان ۵۴ ساعت در ژنوتیپ متحمل بیان بیشتری داشت. نتیجه گیری: به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که فعل و انفعلات مولکولی رخ داده در ریشه در شرایط طولانی مدت تنش شوری موجب تفاوت در تحمل به شوری از طریق تفاوت در هومئوستازی یونی شده است. همچنین نتایج این تحقیق بیانگر نقش مسیر پیام رسانی مربوط به یون کلسیم در القای تحمل به شوری ژنوتیپ متحمل CSR۲۸ بود. از بیان اختصاصی برخی از این ژن ها در ژنوتیپ یا اندام خاص می توان به عنوان نشانگر زیستی در برنامه های گزینش ژنوتیپ های برنج متحمل به شوری استفاده کرد.

نویسندگان

مژده اکبرزاده للکامی

دانشجوی سابق دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

محمدهادی پهلوانی

دانشیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

خلیل زینلی نژاد

عضو هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

کیوان مهدوی ماشکی

استادیار پژوهش موسسه تحقیقات برنج کشور، معاونت مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، آمل، ایران

آندریاس پی.ام وبر

استاد گروه بیوشیمی گیاهی، دانشگاه HHU، دوسلدورف، آلمان

دومینیک بریل هاوس

استادیار گروه بیوشیمی گیاهی، دانشگاه HHU، دوسلدورف، آلمان

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • احمدی کریم، عبادزاده حمیدرضا، حاتمی فرشاد، عبدشاه هلدا و کاظمیان ...
  • پاسخ برخی از متابولیت های اولیه ریشه برنج (Oryza sativa L.) به تنش شوری [مقاله ژورنالی]
  • عرب پور رق آبادی زهرا، محمدآبادی محمدرضا، خضری امین (۱۴۰۰) ...
  • محمدآبادی محمدرضا، کرد محبوبه، نظری محمود (۱۳۹۷) مطالعه بیان ژن ...
  • ReferencesAcosta-Motos JR, Ortuño MF, Bernal-Vicente, A et al )۲۰۱۷ (Plant ...
  • Arabpour Z, Mohammadabadi M, Khezri A (۲۰۲۱) The expression pattern ...
  • Ahmadi K, Ebadzadeh H, Hatami F et al. (۲۰۲۱) Agricultural ...
  • Akbarzadeh Lelekami M, Pahlevani MH, Zaynali Nezhad K et al. ...
  • Blumwald E, Aharon GS, Apse MP (۲۰۰۰) Sodium transport in ...
  • Chang J, Cheong BE, Natera S, Roessner U (۲۰۱۹) Morphological ...
  • Chinnusamy V, Jagendorf A, Zhu JK (۲۰۰۵) Understanding and improving ...
  • Deinlein U, Stephan AB, Horie T et al. (۲۰۱۴) Plant ...
  • Fukuda A, Nakamura A, Tagiri A et al. (۲۰۰۴) Function, ...
  • Hasegawa PM, Bressan RA, Zhu JK, Bohnert HJ (۲۰۰۰) Plant ...
  • Hernández JA (۲۰۱۹) Salinity Tolerance in Plants: Trends and Perspectives. ...
  • Ismail AM, Horie T (۲۰۱۷) Genomics, physiology, and molecular breeding ...
  • Kurotani KI, Yamanaka K, Toda Y et al. (۲۰۱۵) Stress ...
  • Kurusu T, Hamada H, Koyan T, Kuchitsu K (۲۰۱۲) Intracellular ...
  • Lekklar C, Suriya-Arunroj D, Pongpanich M et al. (۲۰۱۹) Comparative ...
  • Mohammadabadi MR, Tohidinejad F (۲۰۱۷) Charachteristics determination of Rheb gene ...
  • Mohammadabadi MR, Kord M, Nazari M (۲۰۱۸) Studying expression of ...
  • Musavizadeh Z, Najafi-Zarrini, Kazemitabar, SK et al. (۲۰۲۱) Genome-wide analysis ...
  • Nounjan N, Charoensawan V, Chansongkrow P et al. (۲۰۱۸) High ...
  • Reddy AS, Ali GS, Celesnik H, Day IS (۲۰۱۱) Coping ...
  • Rengasamy P (۲۰۰۶) World salinization with emphasis on Australia. J ...
  • Senadheera P, Singh R, Maathuis FJ (۲۰۰۹) Differentially expressed membrane ...
  • Shrivasata P, Kumar R (۲۰۱۵) Soil salinity: a serious environmentalissue ...
  • Thimm O, Bläsing O, Gibon Y et al. (۲۰۰۴) MAPMAN: ...
  • Trapnell C, Roberts A, Goff L et al. (۲۰۱۲) Differential ...
  • Walia H, Wilson C, Zeng L et al. (۲۰۰۷) Genome-wide ...
  • Yamaguchi T, Blumwald E (۲۰۰۵) Developing salt-tolerant crop plants: challenges ...
  • Yoshida S, Forno DA, Cock JH (۱۹۷۱) Laboratory manual for ...
  • Zhu, JK (۲۰۱۶) Abiotic stress signaling and responses in plants. ...
  • نمایش کامل مراجع