تاثیر تنش گرما بر تغییرات بیانیmiR398 در گیاه افتابگردان

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهرکرد

2 هیات علمی / دانشگاه شیراز

3 هیات علمی/دانشگاه رازی کرمانشاه

چکیده

microRNAها، RNAهایی کوچک به طول تقریبی 21-22 نوکلئوتید هستند که توسط ژنوم موجود کد شده، هیچ نوع پروتئینی را کد نمی‌کنند و به عنوان تنظیم کننده¬های منفی بیان ژن در مرحله پس از رونویسی در گیاهان و جانوران شناخته شده¬اند. دما یکی از مهم¬ترین فاکتورهای آب و هوایی موثر بر کشاورزی محسوب می¬شود و دمای بالا اثرات نامساعدی بر رشد، نمو و عملکرد محصولات زراعی گیاهان می¬گذارد. در این پژوهش الگوی بیانmiR398 و ژن هدف آن NtGT5b در بافت برگ و ریشه گیاه آفتابگردان زراعی در شرایط کنترل و تحت تنش گرما با دمای 42 درجه سانتی¬گراد در زمان های 5/1، 3 و 6 ساعت با استفاده از روش qRT-PCR بررسی گردید. نتایج حاصل از این آزمایش تفاوت الگوی بیان این miRNA را در دو بافت برگ و ریشه و در خلال تنش ملایم، متوسط و شدید گرما نشان داد. تنش گرما سبب افزایش بیان سریع miR398 و کاهش میزان رونوشت همانند ژن هدف NtGT5bدر بافت برگ شد، که نشان-دهنده ایجاد مقاومت این بافت در مواجهه با تنش گرما است. وجود الگوهای بیانی متفاوت miRNA در بافت¬های برگ و ریشه در سطوح مختلف تنش می‌تواند بیانگر جابه‌جایی علامت¬های القا شده پس از تنش گرما به بافت برگ و ریشه رخ داده باشد. بررسی شبکه miR398 نشان داد که این miRNA بواسطه حضور ژن¬های مهم نظیر فاکتور¬های رونویسی AFO و INO قابلیت تغییر الگوی بیان ژن را در بسیاری از شبکه¬های رشد، نمو و پاسخ به تنش در گیاهان دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of heat stress on expression alternation of miR398 on Helianthus annuus L.

نویسندگان [English]

  • Reyhaneh Ebrahimi 1
  • Behrouz Shiran 1
  • Esmaeil Ebrahimi 2
  • Hossein Fallahi 3
چکیده [English]

microRNAs are small non-coding RNAs approximately 21-22 nucleotides long and have been identified as negative regulators of gene expression in the post-transcriptional level in plants and animals. Temperature is one of the most important climate change factors and higher temperatures affect agriculture and crop production adversely. In this study, the expression pattern of miR398 and its target gene NtGT5b were measured in root and leaf tissues of sunflower (Helianthus annuus) in various heat stress conditions (0h, 1.5h, 3h , 6h) at 42 °C by qRT-PCR. The results showed different pattern of miRNA expression in both root and leaf tissues during mild, moderate and severe heat stress, respectively. miR398 was highly up regulated and its target gene down regulated in leaf tissue that showed thermo tolerance of this tissue in term of heat stress. There is a different miRNA expression patterns in leaf and root tissues under various stress conditions which is an indication of induced signal transmission after heat stress. Investigating miR398 network shows that this miRNA through presences of important genes and transcription factors such as AFO and INO has the ability to change the pattern of gene expression of many processes such as growth, development and response to stress.

کلیدواژه‌ها [English]

  • miR398
  • Target gene
  • NtGT5b gene
  • Heat stress
  • sunflower