|
" بررسي miRNAهاي ريشه ژنوتيپ¬هاي آستانه¬اي برنج در پاسخ به تنش خشکي "
غفاري، محمد رضا
| شماره شناسایی
|
:
|
18874339
|
| شماره مدرک
|
:
|
۶۱۷۱۰
|
| نام عام مواد
|
:
|
[گزارش نهایی -عادی]
|
| شناسه افزوده
|
:
|
غفاري، محمدرضا
|
|
|
:
|
کريمي فرساد، لاله
|
|
|
:
|
حسيني سالکده، سيدقاسم
|
|
|
:
|
شبر، زهرا سادات
|
|
|
:
|
آثاري، سعيده
|
| عنوان اصلي
|
:
|
بررسي miRNAهاي ريشه ژنوتيپ¬هاي آستانه¬اي برنج در پاسخ به تنش خشکي
|
| نام نخستين پديدآور
|
:
|
غفاري، محمد رضا
|
| عنوان اصلي به زبان ديگر
|
:
|
Root miRNAs Analysis of Rice Contrasting Genotypes in Response to Drought Stress
|
| وضعیت انتشار
|
:
|
کرج: پژوهشگاه بيوتکنولوژي کشاورزي، ۱۴۰۱
|
| فروست
|
:
|
شماره ثبت ۶۱۷۱۰ مورخ ۱۴۰۱/۰۳/۲۴۶۱۷۱۰
|
|
|
:
|
شماره طرح : 12-05-05-035-95032-950961
|
|
|
:
|
سامانه سمپات
|
| توصیفگر
|
:
|
برنج
|
|
|
:
|
خشکی
|
|
|
:
|
ناحیه مریستمی
|
|
|
:
|
miRNA
|
|
|
:
|
ژن هدف
|
| خلاصه یا چکیده
|
:
|
معماری سیستم ریشه (RSA) برای بهبود جذب مواد مغذی، آب و حفظ عملکرد محصول در شرایط بهینه و خشکی حیاتی است. ناحیه مریستمی نوک ریشه به دلیل نرخ بالای تقسیم سلولی آن برای مطالعه معماری سیستم ریشه ایده آل است. miRNAها، مولکول¬هاي کوچک غيرکدکننده هستند که بيان ژن‌ها را از طريق ايجاد برش در mRNA يا ممانعت از ترجمه تنظيم مي‌کنند. اين مولکول¬ها در بسياري از فرآيند¬هاي مختلف بيولوژيکي و متابوليکي گياه نقش داشته و با تنظيم حساس و دقيق ژن‌ها، امکان پاسخ مناسب گياه به تغييرات مراحل رشدي يا شرايط محيطي را فراهم مي¬کنند. در اين مطالعه به منظور شناسايي miRNAهاي در‌گير در پاسخ گياه برنج به تنش خشکي در نوک ریشه ژنوتیپ های بسیار متحمل Azucena (آپلند) و حساس IR64 (لولند) از توالي¬يابي با کارايي بالا استفاده شد. پیش‌بینی ژن‌های هدف DEMs در Azucena تحت تنش خشکی در مقایسه با شرایط نرمال نشان داد که این ژن‌ها عمدتاً آکواپورین، AP2، پروتئین DELLA، ERF و OsIAA18-auxin را کد می‌کنند. بیشتر این ژن ها عمدتا در تنظیم پاسخ به تنش، رشد مریستم، مسیر سیگنالینگ فعال شونده با اتیلن، تنظیم پس از رونویسی و متابولیسم لیپید نقش دارند. در حالی که ژن‌های هدف پیش‌بینی‌شده در IR64 تحت شرایط یکسان عمدتاً در کنترل بیوسنتز کربوهیدرات، کاتابولیسم لیگنین، فرآیند متابولیک اولیه، مرگ سلولی و RNAi نقش داشتند. این نتیجه نشان می دهد که IR64 باعث ضخیم شدن دیواره های سلولی مریستمی برای مقابله با تنش می‌شود، در حالی که گسترش سیستم ریشه جانبی و رشد طولی ریشه، رویکرد مقابله با کمبود آب در ژنوتیپ Azucena است. کاهش بیان این miRNAها ، miR164-NAC5، miR1857-MADX-box5، miR1861-EXP1، و miR169-NF-YA در رقم متحمل ممکن است، دلیل اصلی افزایش طول ریشه، توسعه سیستم ریشه و سازگاری با تنش در این ژنوتیپ باشد. نتایج ما شبکه‌های تنظیم‌کننده miRNA مربوط به خشکی و همچنین miRNAهای مهمی را که پتانسیل بهبود بیشتر تحمل به خشکی در برنج را دارند روشن می‌کند.
|
|
|
:
|
Root System Architecture (RSA) is critical for improving nutrient and water uptake and maintaining crop yield under both optimal and drought conditions. The meristematic zone of root tips is ideal for studying RSA, because of its high mitotic rate. miRNAs are important posttranscriptional regulators and play a crucial role in plant response to drought stress. To decipher the changes in miRNA expression patterns under drought stress, sequencing of small RNAs in the meristematic root tips of the highly tolerant genotypes Azucena (tolerant) and the susceptible IR64 (sustainable) was performed. Prediction of target genes of DEMs in drought-stressed Azucena compared with normal conditions revealed that these genes mainly encode aquaporin, AP2, DELLA protein, ERF, and OsIAA18-auxin-responsive. Most of these genes are involved in the regulation of response to stress, meristem growth, ethylene-activated signaling pathway, post-transcriptional regulation, and lipid metabolism. Whereas the predicted target genes in IR64 under the same conditions were mainly involved in controlling carbohydrate biosynthesis, lignin catabolism, primary metabolic process, cell death, and RNAi. This result shows that IR64 promotes thickening of meristematic cell walls to cope with stress, while lateral root system expansion and root length are used as a strategy to cope with water deficit in Azucena. Azucena-specific down-regulation of miR164-NAC5, miR1857-MADX-box5, miR1861-EXP1, and miR169-NF-YA may be the main reason for root elongation, root system development, and stress adaptation of this genotype. Our results shed light on drought-related miRNA regulatory networks as well as important miRNAs that have the potential to further improve drought tolerance in rice.
|
| |