پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 31 |
| تعداد شماره‌ها | 708 |
| تعداد مقالات | 6,674 |
| تعداد مشاهده مقاله | 9,221,496 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,331,187 |
شناسایی و مطالعه ویژگی‌های خانواده ژنی شبه استریکتوسیدین سینتاز (SSL) در گستره ژنوم گندم (Triticum aaestivum L.) | ||
| تحقیقات غلات | ||
| مقاله 4، دوره 13، شماره 3 - شماره پیاپی 48، آذر 1402، صفحه 249-268 اصل مقاله (1.03 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22124/cr.2024.26392.1805 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد حسین رضاددوست* 1؛ امین عابدی2 | ||
| 1استادیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت ایران | ||
| 2دانش‌آموخته دکتری، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران | ||
| چکیده | ||
| مقدمه: گندم (Triticum aestivum L.) در سطح جهانی به‌عنوان یک محصول غذایی مهم شناخته شده است. با توجه به افزایش قابل توجه جمعیت، نیاز به تولید مواد غذایی متناسب با رشد جمعیت، به‌ویژه برای محصولات اصلی مانند گندم وجود دارد. با توجه به کاهش کشت و عملکرد گندم در اثر تنش‌های زیستی و غیرزیستی، کشت رقم‌های مقاوم به تنش‌ها مقرون به صرفه‌ترین و اساسی‌ترین رویکرد برای خنثی کردن اثرات منفی این عوامل است. برای دستیابی به این هدف، شناسایی ژنهای مقاوم به‌عنوان زیربنای ایجاد رقم‌های مقاوم جدید از طریق برنامه‌های به‌نژادی ضروری است. ژنهای شبه استریکتوسیدین سینتاز (SSL)، دُمین ساختاری خارج سلولی مشابه با همومیوسین جانوری داشته و با طولی در حدود 400 اسید آمینه، در تنظیم ایمنی گیاهان نقش دارند. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که همه ژنهای AtSSL در پاسخ به تنش‌های مختلف زیستی و غیرزیستی نقش دارند. با این‌حال، عمده درک ما از خانواده ژنی SSL در گیاهان فقط بر اساس تحقیقات انجام شده روی آرابیدوپسیس تالیانا به‌دست آمده است. در این مطالعه، از ابزارهای بیوانفورماتیک به‌منظور رمزگشایی روابط تکاملی و نقش کارکردی خانواده ژنی SSL در گندم استفاده شد. مواد و روش‌ها: در اولین مرحله، توالی پروتئین‌های SSL برنج و آرابیدوپسیس از طریق الگوریتم PlastP به‌منظور شناسایی ژنهای کد کننده SSL گندم در پایگاه داده Ensembl Plants مورد استفاده قرار گرفت. در ادامه روابط فیلوژنتیک با MEGA7، ساختار اگزون- اینترون و فاز اینترونی با Gene Structure view in TBtools-II و موتیفهای حفاظت شده با Multiple Em for Motif Elicitation تجزیه و تحلیل شد. همچنین، عناصر تنظیمی Cis ناحیه پروموتری، مضاعف‌شدگی ژن‌ها و فشار گزینش به‌ترتیب با استفاده از PlantCare و TBtools-II Simple Ka/Ks Calculator مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی پروفایل بیان ژنهای TaSSL در پاسخ به تنش‌های غیرزیستی نیز با استفاده از سرور expVIP انجام گرفت. در تمامی تجزیه‌ها از پارامترهای پیش‌فرض استفاده شد. یافته‌های تحقیق: بر اساس نتایج این مطالعه، 69 ژن SSL در گستره ژنوم گندم یافت شد که به‌صورت غیر یکنواخت روی کروموزوم‌های متفاوت قرار گرفته بودند. مطالعه تکاملی این خانواده نشان داد که SSLهای موجودات مختلف در دو گروه فیلوژنتیک اصلی قرار می‌گیرند. گروه اول (I)، فقط شامل ژنهای SSL گندم و برنج بود و در گروه دوم (II)، ژنهای موجودات مختلف قرار گرفتند. گروه دوم خود به سه زیرگروه A، B و C تقسیم شد و اعضای هر گروه از نظر کارکرد می‌توانند متفاوت باشند. تجزیه و تحلیل موتیفهای حفاظت‌شده، ساختار ژنی و فاز اینترونی، حفاظت‌شدگی بالای این ژن‌ها را نشان داد. از سوی دیگر، مضاعف‌شدگی سگمنتال عامل اصلی بسط ژنهای SSL گندم بود و ژنهای مضاعف‌شده تحت فشار گزینش منفی شدید قرار داشتند. وجود عناصر تنظیمی Cis پاسخ به هورمون‌ها و تنش‌ها نشان می‌دهد که تنظیم بیان ژنهای TaSSL بسیار پیچیده است. از سوی دیگر، بررسی پروفایل بیانی ژنهای TaSSL در پاسخ به تنش‌های غیرزیستی بر اساس داده‌های RNA-seq نشان داد که این ژن‌ها در اثر تنش‌های سرما، گرما، خشکی و PEG القاء می‌شوند که در راستای وجود عناصر تنظیمی Cis پاسخ به هورمون‌ها و تنش‌ها هستند. نتیجه‌گیری: وجود گروه تکاملی اختصاصی ژنهای SSL گندم در کنار ویژگی‌های مربوط به ژنهای پاسخ به تنش مانند تعداد کم اینترون، فشار گزینش منفی اعمال شده بر آن‌ها، وجود عناصر تنظیمی پاسخ به تنش‌ها و هورمون‌ها و نیز الگوی بیان ژنهای TaSSL در پاسخ به تنش‌های غیرزیستی نشان داد که این ژن‌ها نقش مهمی در پاسخ گندم به تنش‌ها دارند. یافته‌های این تحقیق می‌تواند به درک نقش ژنهای TaSSL کمک کند و منجر به شناسایی ژنهای بالقوه به‌منظور ایجاد رقم‌های گندم مقاوم به تنش در برنامه‌های به‌نژادی آینده شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| این سیلیکو؛ تکامل؛ تنش غیرزیستی؛ کارکرد ژن؛ مضاعف‌شدگی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 122 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 74 |
||