دانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078310420210823Study and comparison of leaf proteome in maize (Zea mays L.) under salt stressبررسی و مقایسه پروتئوم برگ در ذرت (Zea mays L.) تحت تنش شوری126807110.30473/cb.2021.59885.1846FAمرجانجنت دوستدانشجوی دکتری ژنتیک و بهنژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه.رضادرویش زادهدانشگاه ارومیهستارطهماسبی انفرادیدانشیار گروه زیست فناوری مولکولی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیستفناوری، تهران.مریممنزهدکتری بیماریشناسی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیستفناوری، تهران.Journal Article20210509Salinity is a major abiotic stress that limits the growth and productivity of plants in many parts of the world due to increased use of poor-quality water for irrigation and soil salinity. Plant adaptation or tolerance to salinity stress involves alteration in physiological processes and metabolic pathways and activating molecular or gene networks. In this study, 2DE technique was used to identify proteins responsive to salinity stress in maize. Two maize lines with different responses to salinity stress; R10 (tolerant) and S46 (sensitive) were selected. In the eight-leaf stage, salinity stress treatment of 8 dS/m was applied to plants for 20 days and then leaf proteins were extracted. Spots with more than a 1.5-fold increase or decrease in their expression were isolated and sequenced by mass spectrometry. Functional classification of protein spots per line after MS/MS revealed that the differentlly expressed proteins have different metabolic activities. In the tolerant line (R10), 5 spots including Pyruvate orthophosphate dikinase proteins, ATP synthase subunit beta, Germin-like protein, Chlorophyll a-b binding protein, Triosephosphate isomerase, and 40S ribosomal protein, respectively showed an increased expression level. Moreover, in the sensitive line (S46), one spot showed an increased expression level that related to Proteasome subunit beta proteins, and two spots including Chlorophyll a-b binding protein and Ribulose bisphosphate carboxylase small chain protein showed a decreased expression level. The proteins identified in this study and the possible related biochemical pathways provide new information on the response of maize lines (R10 and S46) to salinity stress.شوری یک تنش اصلی غیر زیستی محدودکننده رشد و بهرهوری گیاهان در بسیاری از مناطق جهان است که به دلیل افزایش استفاده از آب بی-کیفیت برای آبیاری و شوری خاک ایجاد میشود. سازگاری یا تحمل گیاه به تنش شوری شامل تغییر فرآیندهای فیزیولوژیکی و مسیرهای متابولیکی و فعالسازی شبکههای مولکولی یا ژنی است. در این مطالعه از الکتروفو دوبعدی برای شناسایی پروتئینهای پاسخدهنده به تنش شوری در ذرت استفاده شد. دو لاین ذرت با واکنش متفاوت به تنش شوری R10 (متحمل) و S46 (حساس) انتخاب شدند. در مرحله هشت برگی، تیمار شوری 8 دسیزیمنس بر متر بر گیاهان به مدت 20 روز اعمال شد و سپس پروتئینهای برگ، استخراج گردید. لکههایی با بیش از 5/1 برابر افزایش یا کاهش بیان جدا گردیدند و توسط دستگاه طیفسنجی جرمی شناسایی و تعیین توالی شدند. طبقهبندی عملکردی لکههای پروتئینی هر لاین بعد از MS/MS نشان داد که پروتئینهای متفاوت بیان شده دارای فعالیتهای متابولیکی مختلفی هستند. در لاین متحمل R10 تعداد پنج لکه افزایش بیان نشان داد که شامل پروتئینهای Pyruvate orthophosphate dikinase، ATP synthase subunit beta، Germin-like protein،Chlorophyll a-b binding protein ، Triosephosphate isomerase و 40S ribosomal protein میباشند. همچنین در لاین حساس S46 یک لکه افزایش بیان نشان داد که شامل پروتئین Proteasome subunit beta میباشد و دو لکه-کاهش بیان نشان دادند که شامل پروتئینهای Chlorophyll a-b binding protein و Ribulose bisphosphate carboxylase small chain میباشند. پروتئینهای شناسایی شده در این مطالعه و مسیرهای بیوشیمیایی احتمالی مرتبط، اطلاعات جدیدی را در پاسخ لاین-های ذرت (R10 و S46) به تنش شوری ارائه میدهند.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8071_c902b09eea733ee4cf57e9dd6af249ed.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078310420210922Identification and evaluation of conserved miR164-targeted Aeluropus littoralis NAC genes in response to abiotic stressشناسایی و ارزیابی ژنهای حفاظتشده NAC مورد هدف miR164 در گیاهAeluropus littoralis در پاسخ به تنشهای غیرزیستی2741806810.30473/cb.2021.60319.1851FAسمیرامحمدیگروه به نژادی گیاهی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریقربانعلینعمت زادههیئت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری و رئیس پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستانحمیدنجفی زرینیدانشیار گروه بیوتکنولوژی و به‎نژادی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایرانسید حمیدرضاهاشمی پطرودیگروه مهندسی ژنتیک و بیولوژی، پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری0000-0002-0870-1691Journal Article20210418MicroRNAs are a large class of small and non-coding RNAs that regulate gene expression by binding target mRNA, which leads to cleavage or translational inhibition. Plant miR164 family is highly conserved and is involved in the responses of plants to biotic stresses through the regulation of their target NAC genes. In the present study, 68 putative NAC domain-encoding genes (NACs) were identified in Aeluropus littoralis, a halophyte plant of family Poaceae. Among the AlNAC genes identified, 4 were predicted putative targets for regulation by miR164. The high conservation of miR164 recognition sites in AlNAC genes indicates the essential role of target sites in the normal function of these genes as transcription factors. Expression profile of AlNAC1L.1 candidate gene in response to salt and drought stresses and ABA phytohormone in leaf, stem and root tissues was analyzed by RT-qPCR. The results showed that AlNAC1L.1 gene down-regulated in all tissues at 6 hours after applying stresses. Among the treatments, 600 mM NaCl treatment reduced AlNAC1L.1 expression in leaf, stem and root tissues to about -217, -26 and -9 folds, respectively. Therefore, the AlNAC1L.1 which is ortholog of known Oryza miR164-targeted NAC gene OMTN6, may play negative regulatory role in response to salt, drought and ABA treatments. These results indicated that function of some NAC proteins might be conserved among species. Collectively, these findings provided a useful resource for further analysis of the interactions between NAC genes and their intricate regulation by miR164 in response to abiotic stresses.MicroRNAها گروه بزرگی از RNAهای کوچک و غیرکدکننده هستند که با برش mRNA مورد هدف و یا مهار ترجمه، بیان این ژنها را تنظیم میکنند. خانواده miR164 گیاهی بسیار حفاظتشده بوده و از طریق تنظیم ژنهای NAC مورد هدف خود، در پاسخ گیاهان به تنشهای غیرزیستی نقش دارند. در مطالعه حاضر، 68 ژن بالقوه کدکننده دمین NAC در Aeluropus littoralis بهعنوان یک گیاه هالوفیت از خانواده Poaceae شناسایی شد. در میان ژنهای AlNAC شناسایی شده، 4 ژن بهعنوان هدف miR164 پیشبینی شدند. حفظشدگی بالای جایگاههای تششخیص miR164 در ژنهای AlNAC حاکی از نقش ضروری جایگاههای هدف در کارکرد طبیعی این ژنها بهعنوان عوامل رونویسی میباشد. الگوی بیان ژن انتخابی AlNAC1L.1 در پاسخ به تنشهای شوری و خشکی و فیتوهورمون ABA در بافتهای برگ، ساقه و ریشه با استفاده از RT-qPCR مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ژن AlNAC1L.1 در زمان 6 ساعت بعد از اعمال تنش در تمامی بافتها کاهش بیان نشان میدهد. در بین تیمارها، تیمار سدیمکلرید 600 میلیمولار بیان AlNAC1L.1 را در بافتهای برگ، ساقه و ریشه به ترتیب حدود 217- ، 26- و 9- برابر کاهش داد. بنابراین، AlNAC1L.1 بهعنوان ارتولوگ ژن OMTN6 (ژن NAC هدف miR164 در برنج) میتواند نقش تنظیمکننده منفی در پاسخ به تیمارهای شوری، خشکی و ABA ایفا نماید. این نتایج نشان داد که کارکرد برخی از پروتئینهای NAC میتواند در بین گونهها حفاظتشده باشد. در مجموع، این یافتهها منبع مفیدی برای تجزیه و تحلیل بیشتر میانکنشهای بین ژنهای NAC و خانواده miR164 در پاسخ به تنشهای غیرزیستی فراهم آورده است.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8068_7e339f6461ef1167008e79e74900565e.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078310420210922Validation of molecular markers linked to grain physical and chemical characteristics in recombinant inbred lines of Iranian rice (Oryza sativa L.)اعتبارسنجی نشانگرهای مولکولی پیوسته با ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی دانه در لاین-های خویشآمیخته نوترکیب برنج ایرانی (Oryza sativa L.)4365807210.30473/cb.2021.60026.1847FAامیرفرقانی سراوانیدانشآموخته کارشناسیارشد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت، ایران.بابکربیعیاستاد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت، ایران.علی اکبرعبادیاستادیار پژوهش، موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گیلان، رشت، ایران.Journal Article20210416Rice grain quality is a complex characteristic that can be divided into milling quality, appearance quality, cooking quality, and nutritional quality. Most studies on rice grain quality show the importance of chromosomes number one and six in the genetic control of various traits in rice. In the present study, the validation of 35 microsatellite markers linked to grain quality characteristics which all located on two chromosomes one and six, was performed in 144 recombinant inbred lines of F10 population resulted from the cross between Sepidrood (an Iranian improved cultivar with inferior quality) and Gharib (an Iranian local cultivar with good quality). The results of regression analysis showed that 25 markers were linked to different quantitative and qualitative traits, and explained from 16 to 39% of the variance of different traits, but the markers RM253, RM246, RM190, RM104, RM314, RM3827 and RM7434 had stronger linkage. Construction of the linkage map of 35 microsatellite markers in the studied population showed that the map length was 236.5 cM and the average distance between adjacent markers was 6.95 cM. QTL analysis by the composite interval mapping method showed that 40 QTLs controlled the measured traits in the studied population and the phenotypic variance controlled by the identified QTLs ranged from 7.57 to 37.41% for milling quality and head rice percentage, respectively. Based on this analysis, 23 markers were closer to the QTLs controlling the studied traits in this research. Of these, some markers were linked to several different traits. In total, the results of regression analysis and QTL analysis showed that the markers RM253, RM246, RM340, RM243, RM4128, RM314, RM3827, RM7434, RM104 and RM190 were the informative markers linked to grain quality characteristics, which can be used in marker-assisted selection programs in the future.کیفیت دانه برنج یک ویژگی پیچیده است که میتوان آن را به کیفیت تبدیل، کیفیت ظاهری، کیفیت پخت و خوراک و کیفیت تغذیهای تقسیم کرد. بیشتر مطالعات انجام شده در زمینه کیفیت دانه برنج، اهمیت کروموزومهای شماره یک و شش برنج را در کنترل ژنتیکی صفات مختلف مرتبط با آن نشان میدهند. در مطالعه حاضر، اعتبارسنجی ۳۵ نشانگر ریزماهواره پیوسته با ویژگیهای کیفیت دانه برنج که همگی روی دو کروموزوم شماره یک و شش قرار داشتند، در 144 لاین خویشآمیخته نوترکیب نسل F10 حاصل از تلاقی ارقام سپیدرود (یک رقم اصلاح شده ایرانی با کیفیت ضعیف) و غریب (یک رقم محلی ایرانی با کیفیت خوب) انجام شد. نتایج تجزیه رگرسیونی نشان داد که تعداد 25 نشانگر مورد مطالعه با صفات مختلف کمی و کیفی پیوسته بودند و بین 16 تا 39 درصد از تنوع صفات مختلف را توجیه کردند، اما نشانگرهای RM253، RM246، RM190، RM104، RM314، RM3827 و RM7434 دارای پیوستگی قویتری بودند. تهیه نقشه پیوستگی 35 نشانگر ریزماهواره در جمعیت مورد مطالعه نشان داد که طول نقشه حاصل 5/236 سانتی-مورگان و متوسط فاصله بین نشانگرهای مجاور 95/6 سانتیمورگان بود. تجزیه QTL با روش مکانیابی فاصلهای مرکب نشان داد که تعداد چهل QTL کنترل صفات اندازهگیری شده در جمعیت مورد مطالعه را برعهده داشتند و تنوع فنوتیپی کنترلشده توسط QTLهای شناسایی شده از 57/7 تا 41/37 درصد بهترتیب برای صفات بازده تبدیل دانه و درصد برنج سالم متغیر بود. بر اساس این تجزیه تعداد 23 نشانگر در فاصله نزدیکتری به QTLهای کنترلکننده صفات مورد مطالعه در این پژوهش بودند. از این تعداد برخی نشانگرها با چند صفت مختلف پیوسته بودند. در مجموع نتایج حاصل از تجزیه رگرسیونی و تجزیه QTL نشان داد که نشانگرهای آگاهیبخش پیوسته با ویژگیهای کیفیت دانه شامل نشانگرهای RM253، RM246، RM340، RM243، RM4128، RM314، RM3827، RM7434، RM104 و RM190 بودند که با تحقیقات کاملتر میتوان از آنها در برنامههای انتخاب بهکمک نشانگر در آینده استفاده کرد.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8072_73efd8a4a789a48e6f76444d9f42833e.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078310420210922Evaluation of expression stability of some reference genes in green and red cultivars of sweet basil (Ocimum basilicum L.) under abiotic stressesبررسی پایداری برخی ژنهای مرجع در ارقام سبز و قرمز گیاه ریحان شیرین (Ocimum basilicum L.) تحت تنشهای غیر زیستی6778806910.30473/cb.2021.58408.1850FAمژگانشاهیوندگروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، اراکرضامیر دریکوندگروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد خرم آباد، دانشگاه آزاد اسلامی. خرم آباد.ایران.مسعودگماریانگروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، اراککامرانسمیعیاستادیار، گروه مهندسی کشاورزی، واحد کنگاور، دانشگاه آزاد اسلامی. کنگاور. ایرانJournal Article20210430The Real-time PCR is a very powerful technique for the analysis of gene expression in various organisms. However, normalizing gene expression data and obtaining reliable results largely depends on the selection of stable reference genes. In this study, the expression stability of six general reference genes (EF-1α, 18S rRNA, ACTIN, β-Tubulin, HSP and GAPDH) was investigated in green and red cultivars of sweet basil under five abiotic stresses (cold, drought, heat, salt and light). The stability of these reference genes was analyzed using BestKeeper and NormFinder softwares. Results showed that all reference genes had different expression levels in both green and red cultivars of sweet basil. There was no significant difference in expression between green and red cultivars. The highest and lowest expression levels were calculated for β-Tubulin and 18S rRNA reference genes, respectively. The results of BestKeeper software identified HSP and ACTIN genes as stable reference genes, respectively. The NormFinder software identified β-Tubulin genes as stable reference gene. Final ranking of the results of BestKeeper and NormFinder softwares identified ACTIN gene as the most stable reference gene for the gene expression studies in green and red cultivars of sweet basil using real-time PCR.روش PCR در زمان واقعی یک تکنیک بسیار قدرتمند برای تجزیه و تحلیل بیان ژن در موجودات گوناگون است. با این حال، نرمالسازی دادههای بیان ژن حاصل از این تکنیک و همچنین بهدست آوردن نتایج قابل اعتماد تا حد زیادی به انتخاب ژنهای مرجع مناسب و پایدار بستگی دارد. در این مطالعه، پایداری بیان شش ژن مرجع پرکاربرد (EF-1α ، 18S rRNA ، ACTIN ، β-Tubulin ، HSP و GAPDH) در ارقام سبز و قرمز ریحان شیرین تحت پنج تنش غیرزیستی (سرما، خشکی، گرما، شوری و تاریکی) مورد بررسی قرار گرفت. پایداری ژنهای مرجع مذکور با استفاده از نرمافزارهای BestKeeper و NormFinder مورد تجزیه و تحلیل قرار داده شد. نتایج نشان داد که تمامی ژنهای مرجع مورد بررسی دارای سطوح بیان متفاوتی در تنشهای غیرزیستی در گیاه ریحان شیرین هستند. ژنهای مرجع مورد بررسی از نظر میزان بیان تفاوت معنیداری بین ارقام سبز و قرمز نشان ندادند. بالاترین و پایینترین مقادیر بیان ژن در ارقام سبز و قرمز ریحان شیرین تحت تنشهای غیرزیستی به ترتیب برای ژنهای مرجع β-Tubulin و18S rRNA محاسبه شد. نتایج بررسی با نرمافزار BestKeeper به ترتیب ژنهای HSP و ACTIN را بهعنوان ژن مرجع پایدار مشخص کرد. نرم افزار NormFinder ژن β-Tubulin را بهعنوان ژن مرجع پایدار شناسایی کرد. رتبهبندی نهایی نتایج نرم افزارهای BestKeeper و NormFinder ژن ACTIN را به عنوان پایدارترین ژن مرجع برای مطالعات بیان ژن در ارقام سبز و قرمز ریحان شیرین با استفاده از تکنیک PCR در زمان واقعی مشخص کرد.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8069_4929da1f6beb280cb40dea68f55e6b35.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078310420210922Identification and characterization of some snakin gene family members in onion (Allium cepa L.)شناسایی و بررسی خصوصیات برخی اعضای خانواده ژنی اسنکین در گیاه پیاز (Alliumcepa L.)7992807310.30473/cb.2021.60132.1849FAحدیثبرونگروه فارماکوگنوزی، دانشکده داروسازی ، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایرانامیرسیاهپوشگروه فارماکوگنوزی، دانشکده داروسازی ، مرکز تحقیقات گیاهان دارویی خلیج فارس ، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهوازسید محسنسهرابیگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایرانمحمد رضانیکبختگروه فیزیولوژی و فارماکولوژی، دانشکده پزشکی ، مرکز تحقیقات گیاهان دارویی ، دانشگاه علوم پزشکی یاسوج، یاسوج، ایرانجوادقاسمیان یادگاریگروه فارماکوگنوزی و بیوتکنولوژی دارویی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی لرستان، خرم آباد، ایرانمحسنمحمدیگروه آموزشی فارماکوگنوزی و بیوتکنولوژی دارویی ، دانشکده داروسازی ، دانشگاه علوم پزشکی لرستان خرم آباد ایرانسید سجادسهرابیگروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایرانJournal Article20210412Antimicrobial peptides (AMPs) are one of the most important defense barriers of plants against a wide range of pathogens. The snakins attract special attention because they are one of the most important and main cysteine-rich peptides among plant anti-microbial peptides. In the present study, some snakin gene family members were identified and characterized from onion (Allium cepa L.) using bioinformatics and experimental methods. All snakin protein sequences were retrieved from NCBI database. The snakin consensus sequence was obtained from alignment of retrieved sequences. Then, the consensus sequence was aligned against the onion transcriptome using tBLASTn tool. The resulting sequences were analyzed to determine the full-ORF, and to prediction of functional domains, signal peptides, subcellular localization, physicochemical properties, amino acid frequency and anti-microbial activity. The complete coding sequence of snakin genes were amplified by PCR. Finally, the presence of seven snakin genes, with an average ORF length of 332 bp, were confirmed in onion. The high similarity of the onion snakin genes with homologous snakin genes belonging to other plant species in terms of nucleotide and protein sequences as well as structural was revealed by bioinformatics analysis. The results also showed that all identified onion snakins had the potential antimicrobial activity. Due to the potential antimicrobial activity of identified peptides, by producing these peptides in different expression systems, they can be used as new antimicrobial agents against human, animal and plant pathogens.پپتیدهای ضد میکروبی یکی از مهمترین سدهای دفاعی گیاهان در مقابل طیف وسیعی از پاتوژنها به شمار میروند. در این بین، اسنیکینها توجه ویژهای را به خود جلب میکنند، زیرا یکی از مهمترین پپتیدهای غنی از سیستئین در میان پپتیدهای ضد میکروبی گیاهی هستند. در مطالعه حاضر، برخی از اعضای خانواده ژنی اسنیکین در گیاه پیاز از طریق روشهای بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی شناسایی و تعیین خصوصیت شدند. بدین منظور تمام توالیهای پروتئینی اسنیکینهای گیاهی از پایگاه NCBI دریافت شدند. توالی مورد توافق اسنکین با همترازی چندگانه توالیهای دریافت شده ایجاد شد. سپس توالی مورد توافق اسنکین با استفاده از ابزار tBLASTn در برابر ترنسکریپتوم گیاه پیاز همترازی موضعی شد. توالیهای حاصل از tBLASTn، سرهمبندی شده و برای تعیین چارچوب خوانش باز کامل و پیشبینی دمینهای عملکردی، سیگنال پپتید، محل تجمع سلولی، خصوصیات فیزیکوشیمیایی، فراوانی اسیدهای آمینه و فعالیت ضد میکروبی مورد بررسی قرار گرفتند. با استفاده از واکنش PCR توالی کد کننده کامل اسنیکینها تکثیر شد. در نهایت، وجود هفت ژن اسنیکین با چارچوبهای خوانش باز با طول متوسط 323 جفت باز در گیاه پیاز تأیید شد. تجزیه و تحلیلهای بیوانفورماتیکی، شباهت بالای ژنهای اسنیکین پیاز با همولوگهای اسنیکن در سایر گونههای گیاهی، از نظر توالی نوکلئوتیدی و پروتئینی و همچنین خصوصیات ساختاری را نشان داد. نتایج همچنین نشان داد که تمامی اسنیکینهای شناسایی شده در گیاه پیاز دارای خاصیت ضد میکروبی بالقوه بودند. با توجه به اثرات ضد میکروبی بالقوه در پپتیدهای شناسایی شده، میتوان با تولید این پپتیدها در سیستمهای بیانی مختلف از آنها به عنوان عوامل ضد میکروبی جدید در مقابله با پاتوژنهای انسانی، دامی و گیاهی استفاده کرد.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8073_2ab1b6ce36aa397f8dd903841db04944.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078310420210922Comparative study of cis-regulatory elements in the promoter regions of calcineurin B-like genes (CBLs) of Aeluropus, Arabidopsis and rice plantsبررسی مقایسهای عناصر تنظیمی سیس در نواحی پروموتری ژنهای شبهکالسینئورین B (CBLs) در گیاهان آلوروپوس، آرابیدوپسیس و برنج93112807010.30473/cb.2021.59320.1840FAمژدهعربدانشجوی کارشناسیارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایرانحمیدنجفی زرینیدانشیار گروه بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایرانقربانعلینعمت زادهاستاد گروه مهندسی ژنتیک و بیولوژی، پژوهشکده ژنتیک و زیستفناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.سید حمیدرضاهاشمی پطرودیاستادیار گروه مهندسی ژنتیک و بیولوژی، پژوهشکده ژنتیک و زیستفناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.0000-0002-0870-1691Journal Article20210428The calcineurin B-like protein (CBL) is an essential calcium sensor that plays a crucial role in plant growth, development and stress responses. The identification of a cis-acting element in the promoter region of the CBL gene family in three plants, including Oryza sativa (OsCBL), Arabidopsis thaliana (AtCBL), and Arabidopsis littoralis (AtCBL), was investigated because of their importance and involvement in signal transduction under abiotic and biological stresses. Sub-cellular localization of 10 AtCBL, 10 OsCBL and six AlCBL genes showed that AtCBL4, AtCBL10, AlCBL4.2, AlCBL4.3 and AlCBL10 proteins were located in the plasma membrane. 26 CBLs were identified and grouped into two major groups based on their orthologous relatedness in the phylogenetic tree. According to a comparative analysis of the gene structure of the CBLs gene family, about 66 percent of AlCBL genes, 60 percent of AtCBL genes, and 80 percent of OsCBL genes had eight exons and seven introns. Cis-regulatory elements were identified and grouped into eight distinct classes. The ABRE, ARE, GC motif, MBS, DRE, STRE, and LTR motifs were essential stress-related elements. Different regulatory mechanisms in the promoter region of AtCBLs are responsible for their distinct expression patterns, which are regulated by numerous tissue-specific and stress-specific cis-elements. The functional analysis of AlCBL4.2 (which contains six as-1 motifs) will provide useful information about this gene's regulatory processes due to its tissue-specific and enhancer feature of as-1 motif.پروتئینهای شبهکالسینئورین B (CBL) یکی از اجزای کلیدی حسگرهای کلسیم بوده که در فرایندهای مختلف رشد و نموی و همچنین تنشهای محیطی مشارکت دارند. در این تحقیق به دلیل نقش و کارکرد ژنهای CBL در هدایت پیام در تنشهای غیرزیستی و زیستی، شناسایی عناصر سیس این خانواده ژنی در گیاهان Oryza sativa (OsCBL)، Arabidopsis thaliana (AtCBL) و A. littoralis (AlCBL) مدنظر قرار گرفت. در مکانیابی ده ژن AtCBL، ده ژن OsCBL و شش ژن AlCBL، پروتئینهای AtCBL4، AtCBL10، AlCBL4.2، AlCBL4.3 و AlCBL10 در غشای پلاسمایی قرار گرفتند. بر اساس درخت فیلوژنتیکی، 26 ژن CBL مورد بررسی به دو گروه اصلی تقسیم شدند به نحویکه تقریبا همه CBLها در مجاورت با ژنهای ارتولوگشان طبقهبندی شدند. در بررسی مقایسهای ساختار ژنی خانواده ژنی CBLها مشاهده گردید که حدود 66 درصد ژنهای AlCBL، 60 درصد ژنهای AtCBL و 80 درصد ژنهای OsCBL دارای هشت اگزون و هفت اینترون بودند. شناسایی و طبقهبندی عناصر تنظیمی سیس در هشت گروه مختلف صورت گرفت که از مهمترین عناصر سیس مرتبط به تنش میتوان به موتیفهای ABRE، ARE، موتیف-GC،MBS ، DRE، STRE و LTR اشاره نمود. تنوع مشاهده شده در بیان اعضای خانواده ژنی بهدلیل وجود مکانیسمهای تنظیمی متفاوت در تنظیمات بیان این ژنها بوده که به دلیل وجود عناصر تنظیمی اختصاصی بافت و اختصاصی تنش در پروموتر اعضای این خانواده است. بررسی عملکردی ژن AlCBL4.2 به دلیل دارا بودن شش موتیف as-1 با توجه به ماهیت بیان اختصاصی و بیان افزاینده این موتیف میتواند اطلاعات با اهمیتی را در خصوص فرایندهای تنظیمی این ژن ارائه نماید.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8070_5e3b730e4a9f1a1059f61b844ae0190e.pdf