|
عنوان
|
شناسایی ژنهای کلیدی موثر در تحمل به تنش خشکی در برنج از طریق فراتحلیل داده های ریزآرایه
|
|
نوع پژوهش
|
مقاله چاپ شده
|
|
کلیدواژه‌ها
|
فراتحلیل، ریزآرایه، تنش خشکی، ژنهای هاب یا مرکزی، کشاورزی پایدار
|
|
چکیده
|
اهداف: تنش های محیطی مانند خشکی، افزایش دما، شوری و افزایش CO2تهدیدی جدی برای کشاورزی پایدار است. تنش
خشکی از مهمترین تنشهای غیر زیستی در برنج است که باعث کاهش عملکرد محصول میشود. تحقیقات متعددی به صورت
جداگانه برای شناسایی سازوکار مولکولی پاسخ گیاه به تنش خشکی انجام شده است. بنابراین فراتحلیل میتواند با ادغام نتایج
مطالعات متعدد مرتبط، منجر به درک بهتر سازوکارهای تحمل به تنش خشکی شود.
مواد و روشها: در این راستا، چهار سری داده ریزآرایه با کیفیت مناسب برنج تحت تنش خشکی و شرایط طبیعی انتخاب شد و
سپس توسط بسته limmaنرمافزار Rآنالیز شد. جهت فراتحلیل از بسته meta RNAseqو روش Fisherبرای یکی کردن-p
valueهای حاصل از تجزیه انفرادی داده های مورد بررسی استفاده شد. ژنهای متفاوت بیان شونده فراتحلیل دارای افزایش و
کاهش بیان تحت تنش خشکی شناسایی شد. سپس هستیشناسی ژن (ژن آنتولوژی،) شناسایی ژنهای مرکزی یا هاب و آنالیز
شبکه هم بیانی انجام شد. نتایج حاصل با آزمایش real-time quantitative PCRدر رقم برنج هاشمی حساس و رقم بومی
متحمل به تنش کمبود آب در شرایط درون شیشه ای با تیمار PEGارزیابی گردید.
نتایج: از نتایج مطالعه حاضر 578ژن با افزایش بیان و 660ژن با کاهش بیان بدست آمد. تجزیه و تحلیل هستی شناسی ژن سازوکارهای پاسخ به خشکی را نشان داد و ترسیم شبکه برهمکنش پروتئین-پروتئین مشخص کرد که ژنهای مرکزی متفاوت بیان
شونده دارای کاهش بیان تحت تنش خشکی حاصل از این مطالعه عمدتاً مربوط به فرایند فتوسنتز و ژنهای مرکزی متفاوت بیان
شونده دارای افزایش بیان تحت تنش خشکی عمدتاً مربوط به تحمل تنش شامل ژنهای PP2Cs ،LEAs ،HSPهستند. در
نهایت، داده های به دست آمده از این فراتحلیل با real-time quantitative PCRبر روی ژنهای پراکسیداز ،OsDSSR1 ،47
homeobox-leucine zipper proteinو یک ژن ناشناخته تایید شد. این یافته ها به طور قابل توجهی درک ما را از مسیر تنش
خشکی بهبود میدهد. شناسایی ژنهای مرکزی در این مطالعه می تواند برای به دست آوردن یک نمای کلی از ژنهای مرکزی که
نقش مهمی در پاسخ به تنش خشکی در برنج دارند، موثر باشد.
نتیجه گیری: شناسایی ژنهای پایین دست ژن مرکزی میتواند در تهیه برنج متحمل به تنش خشکی از طریق روشهای اصلاحی
کلاسیک با هرمی سازی این ژنها یا از طریق دستکاری ژنوم کمک نماید و تحمل به تنش خشکی را افزایش ده
|
|
پژوهشگران
|
صدیقه سلطان پور (نفر اول)، علیرضا تاری نژاد (نفر دوم)، کریم حسنپور (نفر سوم)، محمد مجیدی (نفر چهارم)
|