Arabidopsis Cold Stress Tolerance Improvement via AthHOS۱-targeting HOS۱-amiRNA Approach

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 60

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JASTMO-27-2_012

تاریخ نمایه سازی: 27 اسفند 1403

چکیده مقاله:

In this study, we examined the efficacy of the artificial microRNAs (amiRNAs) technology in targeting the HOS۱ gene for the enhancement of cold stress tolerance in Arabidopsis thaliana Ler-۰ ecotype. The impact of athHOS۱-amiRNA overexpression on the response of transgenic plants to cold stress was assessed using RT-qPCR in ۳-week-old seedlings of the T۳ generation. Additionally, the response of wild-type plants of the same age to cold stress (۴ºC) for various durations (۶, ۱۲, ۲۴, ۴۸, and ۹۶ hours) was also evaluated. Comparative analysis revealed that athHOS۱-amiRNA downregulated athHOS۱ in transgenic plants after prolonged exposure to low temperature (۴۸ h and ۹۶ h) (Pearson’s correlation coefficient of -۰.۴۰۷; P<۰.۰۵). Interestingly, while prolonged cold stress at ۹۶ h led to a significant upregulation of athHOS۱ in wild-type plants, the suppression of athHOS۱-amiRNA in transgenic plants disrupted the expected circadian rhythm of athHOS۱ by preventing its upregulation. Furthermore, T۳ plants that had been cold-acclimated exhibited a ۱۷% increase in freezing tolerance (-۱ to -۸°C) compared to wild-type plants, indicating the success of this approach in enhancing Arabidopsis tolerance to low temperatures, at least in the Ler-۰ ecotype. In order to gain a deeper understanding of the intricate dynamics of gene/protein networking during cold acclimation and its interaction with the athHOS۱-amiRNA approach, further characterization is required. This includes measuring the expression levels and half-life of athHOS۱-amiRNA and HOS۱ mRNA, as well as evaluating the protein level of HOS۱ and its direct targets, such as ICE۱, in different Arabidopsis ecotypes and at different time intervals of low temperature exposure.

نویسندگان

Marzieh Shiran

Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, P. O. Box: ۱۱۵, Shahrekord, Islamic Republic of Iran.

Behrouz Shiran

Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, P. O. Box: ۱۱۵, Shahrekord, Islamic Republic of Iran.

Mohammad Rabiei

Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, P. O. Box: ۱۱۵, Shahrekord, Islamic Republic of Iran.

Hossein Fallahi

Department of Biology, School of Sciences, Razi University, Bagh-e-Abrisham Kermanshah, Islamic Republic of Iran.

Bojana Banovic Deri

Institute of Molecular Genetics and Genetic Engineering, University of Belgrade, Vojvode Stepe ۴۴۴a, ۱۱۰۴۲ Belgrade ۱۵۲, Serbia.

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 :
  • Arzani, A. and Ashraf, M. ۲۰۱۶. Smart Engineering of Genetic ...
  • Bent, A. ۲۰۰۶. Arabidopsis thaliana Floral Dip Transformation Method. Methods ...
  • Calixto, C. P. G., Guo, W., James, A. B., Tzioutziou, ...
  • Chen, C., Ridzon, D. A., Broomer, A. J., Zhou, Z., ...
  • Chen, Y., Jiang, J., Song, A., Chen, S., Shan, H., ...
  • Chinnusamy, V., Ohta, M., Kanrar, S., Lee, B. -H., Hong, ...
  • Chinnusamy, V., Schumaker, K. and Zhu, J. -K. ۲۰۰۴. Molecular ...
  • Chinnusamy, V., Zhu, J. and Zhu, J. K. ۲۰۰۷. Cold ...
  • Clough, S. J. and Bent, A. F. ۱۹۹۸. Floral Dip: ...
  • Dean, J. D., Goodwin, P. H. and Hsiang, T. ۲۰۰۲. ...
  • Dellaporta, S. L., Wood, J. and Hicks, J. B. ۱۹۸۳. ...
  • Ding, Y., Li, H., Zhang, X., Xie, Q., Gong, Z. ...
  • Dong, C. -H. and Pei, H. ۲۰۱۴. Over-Expression of miR۳۹۷ ...
  • Drake, T., Keating, M., Summers, R., Yochikawa, A., Pitman, T. ...
  • Egert, A., Keller, F. and Peters, S. ۲۰۱۳. Abiotic Stress-Induced ...
  • Gallegos, J. ۲۰۱۸. Alternative Splicing Plays a Major Role in ...
  • Gao, P., Bai, X., Yang, L., Lv, D., Pan, X., ...
  • Gil, K. -E. and Park, C. -M. ۲۰۱۹. Thermal Adaptation ...
  • Gilchrist, E. and Haughn, G. ۲۰۱۰. Reverse Genetics Techniques: Engineering ...
  • Goni, R., García, P. and Foissac, S. ۲۰۰۹. The qPCR ...
  • Karimi, M., Ghazanfari, F., Fadaei, A., Ahmadi, L., Shiran, B., ...
  • Kis, A., Tholt, G., Ivanics, M., Várallyay, É., Jenes, B. ...
  • Kosová, K., Vítámvás, P., Urban, M. O., Klíma, M., Roy, ...
  • Kozera, B. and Rapacz, M. ۲۰۱۳. Reference Genes in Real-Time ...
  • Lee, H., Xiong, L., Gong, Z., Ishitani, M., Stevenson, B., ...
  • Liu, Q. and Chen, Y. -Q. ۲۰۱۰. A New Mechanism ...
  • MacGregor, D. R., Gould, P., Foreman, J., Griffiths, J., Bird, ...
  • Meng, X., Muszynski, M. G. and Danilevskaya, O. N. ۲۰۱۱. ...
  • Miura, K. and Furumoto, T. ۲۰۱۳. Cold Signaling and Cold ...
  • Ossowski, S., Schwab, R. and Weigel, D. ۲۰۰۸. Gene Silencing ...
  • Pieczynski, M., Marczewski, W., Hennig, J., Dolata, J., Bielewicz, D., ...
  • Robison, J. D., Yamasaki, Y. and Randall, S. K. ۲۰۱۹. ...
  • Saha, P., Sade, N., Arzani, A., Rubio Wilhelmi, M. D. ...
  • Schwab, R., Ossowski, S., Riester, M., Warthmann, N. and Weigel, ...
  • Schwab, R., Ossowski, S., Warthmann, N. and Weigel, D. ۲۰۱۰. ...
  • Seo, P. J., Park, M. -J., Lim, M. -H., Kim, ...
  • Shi, Y., Ding, Y. and Yang, S., ۲۰۱۵. Cold Signal ...
  • Siritunga, D. and Sayre, R. T. ۲۰۰۳. Generation of Cyanogen-Free ...
  • Sun, X., Fan, G., Su, L., Wang, W., Liang, Z., ...
  • Varkonyi-Gasic, E., Wu, R., Wood, M., Walton, E. F. and ...
  • von Born, P., Bernardo-Faura, M. and Rubio-Somoza, I. ۲۰۱۸. An ...
  • Wagaba, H., Patil, B. L., Mukasa, S., Alicai, T., Fauquet, ...
  • Xia, Z., Zhao, Z., Jiao, Z., Xu, T., Wu, Y., ...
  • Yeoh, C.C., Balcerowicz, M., Laurie, R., Macknight, R. and Putterill, ...
  • Zhang, Y., Zhu, X., Chen, X., Song, C., Zou, Z., ...
  • Zhao, Q., Xiang, X., Liu, D., Yang, A. and Wang, ...
  • Zhou, M., Chen, H., Wei, D., Ma, H. and Lin, ...
  • Zuker, M. ۲۰۰۳. Mfold Web Server for Nucleic Acid Folding ...
  • Zuo, Z. -F., Kang, H. -G., Park, M. -Y., Jeong, ...
  • نمایش کامل مراجع