شناسایی ژن های درگیر در انتقال یون ها در پاسخ به تنش شوری بالا در گیاهچه های برنج
- سال انتشار: 1401
- محل انتشار: فصلنامه بیوتکنولوژی کشاورزی، دوره: 14، شماره: 4
- کد COI اختصاصی: JR_JOAGK-14-4_004
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 184
نویسندگان
دانشجوی سابق دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.
دانشیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
عضو هیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
استادیار پژوهش موسسه تحقیقات برنج کشور، معاونت مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، آمل، ایران
استاد گروه بیوشیمی گیاهی، دانشگاه HHU، دوسلدورف، آلمان
استادیار گروه بیوشیمی گیاهی، دانشگاه HHU، دوسلدورف، آلمان
چکیده
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.کلیدواژه ها
تجزیه MapMan, ترانسکریپتوم, مسیر SOS, ناقل یونیاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.