امروز پنجشنبه 29 شهریور 1397

بررسی میزان بیانPdu-miR477 و Pdu-miR398و ژن‌های هدف آن‌ها تحت تنش سرما در بادام

Evaluation of the expression pattern of miR398 and miR477 and their gene targets on reproductive tissues of almond in response to cold stress

MGJ-17-B-00464

ژنتیک گیاهی

پژوهشی کامل

Fa

 

 

بادام (Prunus dulcis Mill.) به‌عنوان گیاه خشکباری مهم جهت نمو جوانه‌های میوه به سرمای زمستان نیاز دارد ولی یخ زدگی در آخر زمستان و ابتدای بهار منجر به صدمه به بافت‌های زایشی در این گیاه و در نتیجه کاهش میزان باروری می‌شود. تنش‌های غیرزیستی از جمله تنش سرما از طریق تغییر الگوی بیان ژن نمو و تولید گیاهان را تحت تاثیر قرار می‌دهد. از آنجایی‌که miRNAها نقش مهمی در تنظیم پاسخ به تنش از طریق تاثیر متقابل بر mRNAهای هدفشان دارند، در این مطالعه برای اولین‌بار بیان دو miRNA با توالی حفاظت شده در گیاهان مختلف و مرتبط با ایجاد تحمل به سرما، Pdu-miR398b و Pdu-miR477a-3p، در بادام بررسی شد. در این تحقیق بررسی بیان در بافت‌های زایشی بساک و تخمدان بادام تحت تیمارهای سرمایی صفر و 2- درجه سانتی‌گراد در رقم حساس به سرما Sh12 و ژنوتیپ متحمل به سرمای H صورت گرفت. بیان Pdu-miR398b و Pdu-miR477a-3p تحت تیمار سرمایی 2- درجه سانتی‌گراد در بافت‌های بساک و تخمدان رقم حساس به سرما Sh12 افزایش بیان داشت، در حالی‌‌که آن‌ها در بافت بساک ژنوتیپ متحمل به سرما H کاهش بیان داشتند. ژن‌های هدف miRNAهای موردنظر با ابزارهای بیوانفورماتیکی پیشگویی شدند. یک همبستگی منفی بینPdu-miR398b و ژن هدف پیش‌بینی شده آنPduDUF1639 در ژنوتیپSh12 تحت هر دو تیمار تنش سرمایی مشاهده شد. هم‌چنین کاهش بیان Pdu-miR477a-3p در ژنوتیپ متحمل به سرما با افزایش بیان ژن‌های هدف پیش‌بینی شده آن، PduAAE7 و ABC transporter همراه بود. بیان متفاوت Pdu-miR398bو Pdu-miR477a-3p و ژن‌های هدف پیش‌بینی شده آن‌ها در رقم‌های حساس و متحمل به سرمای بادام می‌تواند به‌عنوان دلیلی بر دخیل بودن آن‌ها در پاسخ به تنش سرما در این گیاه باشد.

Almond (Prunus dulcis Mill.), as an important nut crop, requires chilling during winter to develop fruiting buds but late winter frost and early spring chilling may make damages to the reproductive tissues of this tree and therefore leads to reduction in the rate of productivity. Abiotic stresses such as cold stress affect plant development and production through alteration of the gene expression pattern. Since MiRNAs are known to play important roles in the regulation of stress responses via interacting with their target mRNAs, in this study, for the first time, two miRNAs with conserved sequence in different plants and associated with cold resistance, pdumiR398b and pdumiR477a-3p, were evaluated in almond. In this research, the expression study carried out on ovary and anther tissues of almond under zero and -2 °C cold stresses and control condition for 10°C in cold sensitive Sh12 variety and cold tolerant H genotype. Expression of pdu-miR398b and pdu-miR477a-3p under -2C in ovary and anther tissues in Sh12 cultivar was up-regulated while they were down-regulated in anther tissue of H genotype. Target genes of miRNAs were predicted by bioinformatics tools. There was a negative correlation between Pdu-miR398b and its predicted target gene PduDUF1639 under both cold stress treatments in Sh12 variety. Also decrease of Pdu-miR477a-3p expression in cold resistant genotype was in concomitant with over-expression of its predicted target genes, PduAAE7 and pduABC transporter. Different expression of Pdu-miR398b and Pdu-miR477a-3p and their predicted target genes in sensitive and cold resistance cultivars can be a reason that they are associated with cold stress in plant.

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

فرحناز غضنفری
F Ghazanfari

نویسنده مسئول

محمد ربیعی
M Rabiei

mrabiei[AT]yandex.ru نویسنده مسئول

بهروز شیران
B Shiran

نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده