فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی

با همکاری مشترک دانشگاه پیام نور و انجمن بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

شناسایی ژن های مرتبط با خصوصیت نیمه سازگاری بین سویه‌های Rizobium leguminosarum و لوتوس بورتیایی با روش GWAS

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشجوی رشته اصلاح‌نباتات گرایش ژنتیک مولکولی دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

2 دانشیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

چکیده

همزیستی بین گیاه و باکتری با تشکیل گره و تثبیت نیتروژن بر کمیت محصول و همچنین محتوای پروتئین گیاه دارای اهمیت بسیار زیادی می‌باشد. در این پژوهش جهت شناسایی ژن‌های باکتریایی مرتبط با تولید گره، تعداد 194 سویه باکتری Rizobium leguminosarum نیمه همزیست با گیاه لوتوس بورتیایی مورد استفاده قرار گرفت. صفات مرتبط با گره‌زایی (تعداد گره سفید، تعداد گره قرمز و تعداد کل گره) در 7، 14، 21 و 28 روز بعد از تلقیح اندازه‌گیری شد. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه‌های اصلی، حاکی از تفکیک کامل بین سویه‌ها با ژنوم‌هایA ، C و D بود. علاوه بر آن، نتایج مطالعه سرتاسری ژنوم (GWAS) نشان داد که اپرون با فعالیت فاکتور ترشحی در القای مقاومت بر صفت گره قرمز موثر می‌باشد.

یاد آور می شود که به دلیل برخورد بسیار مختصر با چکیده مقاله این چکیده مقاله از تعداد دویست کلمه مجاز در این قسمت بسیار بسیار کمتر شده است که به این وسیله برای رسانده به تعداد دویست کلمه در این قسمت این توضیحات را نوشته ام که بتوانم مجوز ورود به مرحله بعد را دریافت نمایم. از این که مجبور به ارائه توضیح در این قسمت شدم عذرخواه هستم و لذا شایسته است عذر نویسنده مسئول را با بزرگواری خود بپذیرید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Identification of genes related to the semi-compatibility characteristic between Rizobium leguminosarum strains and Lotus burttii by GWAS method

نویسندگان [English]

  • Mohammad Zarrabian 1
  • Gholam Ranjbar 2
  • Seyed Kamal Kazemitabar 2
  • Hamid Najafi Zarrini 2

1 Ph.D. Candidate in Molecular Genetics, Faculty of Crop Sciences, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran.

2 Associate Professor, Department of Plant Breeding and Biotechnology, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran.

چکیده [English]

The co-existence of plant and bacteria with nodule formation and nitrogen fixation has a great effect on plant production, as well as plant protein content. In this study, 194 strains of semi-symbiotic Rizobium leguminosarum were used to identify bacterial genes related to nodule formation on L. burttii. Nodule related traits (number of white nodes, number of pink nodes, and total number of nodes) were measured at 7, 14, 21 and 28 days after inoculation. Principal Component Analysis (PCA) showed complete separation between strains with genomes A, C and D. In addition, the results of genome-wide association study (GWAS) showed that operon with secretory factor activity is effective in inducing resistance to red node trait.

Doing such a job is very hard to understand an I prefer to have nothing for reaching to two hundred words until I can have green light for transferring to the next step of sending my manuscript. Sorry for that.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lotus
  • GWAS
  • Rizobium leguminosarum
مراجع
Barrett RDH, Hoekstra HE (2011) Molecular spandrels: Tests of adaptation at the genetic level. Nature Reviews Genetics.12:767-780.
Basler M, Ho BT, Mekalanos JJ (2013) Tit-for-tat: type VI secretion system counterattack during bacterial cell-cell interactions. Cell. 152(4): 884-894.
Bianco C, Senatore B, ArbucciS, Pieraccini G, Defeza R (2014) Modulation of endogenous Indole-3-Acetic Acid Biosynthesis in Bacteroids within Medicagosativa Nodules. Applied and Environmental Microbiology. 8: 4286-4293
Bladergroen MR, Badelt K, Spaink HP (2003) Infection-blocking genes of a symbiotic Rhizobiumleguminosarum strain that are involved in temperature-dependent protein secretion. Molecular Plant-Microbe Interactions. 16: 53-64. 
Broughton WJ, DilworthMJ (1971) Control of leghaemoglobin synthesis in snake beans. Biochemical Journal. 125(4): 1075-1080.
Gossmann JA, Markmann K, Brachmann A, RoseLE, ParniskeM (2012) Polymorphic infection and organogenesis patterns induced by a Rhizobiumleguminosarum isolate from Lotus root nodules are determined by the host genotype. New Phytologist. 196(2): 561-73.
Haojie J (2014) Illumina re-sequencing; a method to pinpoint symbiotic QTLs in Lotus, Dissertation, University of Aarhus.
Ioannidis JPA (2005) Why most published research findings are false, Plos Medicine. 2: 696-701.
Kumar N, Lad G, Giuntini E, Kaye ME, Udomwong P, Shamsani NJ, Young JPW, Bailly X (2015) Bacterial genospecies that are not ecologically coherent: population genomics of rhizobiumleguminosarum. Open biology. 5: 140133.
Laabei M, Recker M, Rudkin JK, Aldeljawi M, Gulay Z, Sloan TJ, Williams P, Endres JL, Bayles KW, Fey PD, Yajjala VK, Widhelm T, Hawkins E, Lewis K, Parfett S, Scowen L, Peacock SJ, Holden M, Wilson D, Read TD, van-den-Elsen J, Priest NK, Feil EJ, Hurst LD, JosefssonE, Massey RC (2014) Predicting the virulence of MRSA from its genome sequence. Genome Research 24: 839-849.
Liang J, Hoffrichter A, Brachmann A, Marín M (2018) Complete genome of Rhizobium leguminosarum Norway, an ineffective Lotus micro-symbiont. Standards in Genomic Sciences13: 36.
Lin HH, Huang HM, Yu M, Lai EM, Chien HL, Liu CT (2018) Functional exploration of the bacterial type VI secretion system in mutualism: Azorhizobiumcaulinodans ORS571–Sesbaniarostrata as a research model. Molecular Plant-Microbe Interactions. 31(8): 856-867.
Madsen LH, Tirichine L, Jurkiewicz A, Sullivan JT, Heckmann AB, Bek AS, Ronson CW, James EK, Stougaard J (2010) The molecular network governing nodule organogenesis and infection in the model legume Lotusjaponicus. Nature Communications. 1: 10.
Mesarich CH, Bowen JK, Hamiaux C, TempletonMD (2015) Repeat-containing protein effectors of plant-associated organisms.Frontiers in Plant Science. 6: 872.
MoonesingheR, Khoury MJ, Janssens AC (2007) Most published research findings are false-but a little replication goes a long way. PLOS Medicine. 4: e28.
Moreno-Hagelsieb G, Collado-Vides J (2002) A powerful non-homologymethod for the prediction of operons in prokaryotes. Bioinformatics. 18(1): 329-336.
Mougous JD, Cuff ME, Raunser S, Shen A, Zhou M, Gifford CA, Goodman AL, Joachimiak G, Ordonez CL, Lory S, Walz T, Joachimiak A, Mekalanos JJ (2006) A virulence locus of Pseudomonasaeruginosa encodes a protein secretion apparatus. Science 312: 1526-1530.
Nelson MS, Sadowsky MJ (2015) Secretion systems and signal exchange between nitrogen-fixing rhizobia and legumes. Frontiers in Plant Science 6: 491.
Peoples MB, Ladha JK, Herridge DF (1995) Enhancing legume N2 fixatio239n through plant and soil management. Plant Soil 174: 83-101.
Rachwał K, Boguszewska A, Kopcinska J, Kara K, Tchórzewski M, Janczarek M (2016) The regulatory protein RosR affects Rhizobiumleguminosarumbv. trifolii protein profiles, cell surface properties, and symbiosis with clover. Front. Microbiology 7: 1302.
Roest HP, Mulders IH, Spaink HP, Wijffelman CA, Lugtenberg BJ (1997) A Rhizobiumleguminosarum biovar trifolii locus not localized on the sym plasmid hinders effective nodulation on plants of the pea cross-inoculation group. Molecular Plant-Microbe Interactions. 10: 938-941.
Saunders D, Win J, Cano LM, Szabo LJ, Kamoun S (2012) Using hierarchical clustering of secreted protein families to classify and rank candidate effectors of rust fungi. PLoS One 7(1): e29847.
Sheppard SK, DidelotX, Meric G, Torralbo A, Jolley KA, Kelly DJ, Bentley SD, Maiden MCJ, Parkhill J, Falush D (2013) Genome-wide association study identifies vitamin B5 biosynthesis as a host specificity factor in Campylobacter. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United. 10: 11923-11927.
Stanton-Geddes J, Paape T, Epstein B, Briskine R, Yoder J, Mudge J, Tiffin P (2013) Candidate genes and genetic architecture of symbiotic and agronomic traits revealed by whole- enome, sequence-based association genetics in Medicagotruncatula. PLOS one. 8(5): e65688.
Talas F, Kalih R, Miedaner T, McDonald BA (2009) Genome-Wide Association Study Identifies Novel Candidate Genes for Aggressiveness, Deoxynivalenol Production, and Azole Sensitivity in Natural Field Populations of Fusariumgraminearum. Molecular Plant-Microbe Interactions 29(5):
417-430.
Udvardi M, Poole PS (2013) Transport and metabolism in legume-rhizobia symbioses. Annual Review of Plant Biology. 64: 781-805.
Westhoek A, Field E, Rehling F, Mulley G, Webb I, PoolePS, Turnbull LA (2017) Policing the legume-Rhizobium symbiosis: a critical test of partner choice. Scientific Reports 7(1): 1419.
Xiao BZ, Chen X, Xiang CB, Tang N, Zhang QF, Xiong LZ (2009) Evaluation of seven function-known candidate genes for their effects on improving drought resistance of transgenic rice under field conditions. Molecular Plant 2: 73-83.
فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی
دوره 9، شماره 28
اسفند 1398
صفحه 53-63
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار