علوم زراعی ایران، جلد ۲۴، شماره ۱، صفحات ۷۹-۹۲

عنوان فارسی تجزیه‌ و تحلیل ترنسکریپتوم با رهیافت شبکه در ژنوتیپ‌های متحمل و حساس به تنش شوری ذرت (.Zea mays L)
چکیده فارسی مقاله
شناسایی ژن‌های دخیل در تنش شوری، درک عمیقی از سازوکار تحمل به شوری در گیاه ذرت فراهم می‌کند. آزمایش حاضر در سال 1397 در دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه با هدف شناسایی تفاوت‌های ژنتیکی دو ژنوتیپ ذرت در تحمل به تنش شوری انجام و نتایج بیان ژن با شبکه‌های برهمکنش ژنی ادغام شد. ابتدا با استفاده از غربالگری فنوتیپی دو ژنوتیپ با تفاوت­های فنوتیپی بارز در تحمل به تنش شوری شناسایی شدند. برای دو ژنوتیپ منتخب (:T9 متحمل به تنش شوری؛ S46: حساس به تنش شوری)، بیان ژن‌ها با کمک توالی‌یابی RNA برای آشکارسازی سازوکارهای مولکولی زمینه‌ساز تفاوت در تحمل به شوری مطالعه شد. با هستی‌شناسی ژن (GO enrichment) و تجزیه‌ و تحلیل شبکه‌های برهمکنش روی ژن‌های با افتراق بیان، مسیرهای انتقال پیام وابسته به فسفوریلاسیون، انتقال یون، فرآیندهای اکسیداسیون، متابولیسم گلوتاتیون و تریپتوفان بین ژنوتیپ‌های متحمل و حساس شناسایی شدند. در نتایج آنالیز شبکه، در ناحیه راه‌انداز ژن‌های متعلق به خوشه با فعالیت فسفوریلاسیون و کینازی، یک بن‌مایه (موتیف) به‌عنوان عنصر تنظیمی (Cis-regulatory element) مشترک یافت شد. این بن‌مایه با یک عنصر تنظیمی شناخته شده در گیاه آرابیدوپسیس که محل اتصال یک فاکتور رونویسی با نقش شناخته شده در پاسخ به تنش شوری است، مطابقت داشت. با ادغام داده‌های بیان ژن و شبکه برهمکنش، مسیرها و ژن‌های متمایزکننده که در دو ژنوتیپ متحمل و حساس به تنش شوری شناسایی شدند؛ می‌توان در برنامه‌های به‌نژادی و بیوتکنولوژی برای بهبود عملکرد ذرت تحت تنش شوری استفاده کرد.
 
کلیدواژه‌های فارسی مقاله بن‌مایه (موتیف)، تنش شوری، توالی‌یابی RNA، ذرت، شبکه برهمکنش ژنی و عامل رونویسی

عنوان انگلیسی Network-based transcriptome analysis in salt tolerant and salt sensitive maize (Zea mays L.) genotypes
چکیده انگلیسی مقاله
Identification of genes involved in salinity stress tolerance provides deeper insight into molecular mechanisms underlying salinity tolerance in maize. The present study was conducted in the faculty of agriculture of Urmia university, Iran, in 2018, with the aim of identifying genetic differences between two maize genotypes in tolerance to salinity stress, and the results of gene expression were integrated with gene interaction networks. First, two maize genotypes with extreme phenotypic differences in salinity tolerance were identified using phenotypic screening data. Gene expression was studied by RNA-sequencing to unveil molecular mechanisms underlying salinity tolerance differences in two selected maize genotypes (T9: salinity-tolerant; S46: salinity-sensitive). Phosphorylation-dependent signaling processes, ion transportation, oxidation-reduction, glutathione metabolism, and tryptophan metabolism between tolerant and sensitive genotypes were identified as different biological pathways by gene ontology and interaction network analysis on the genes with differential expression. Network analysis identified a motif as a common regulatory element (cis-regulatory element) in the promoter region of genes belonging to the sub-network with phosphorylation and kinase activity. This motif corresponds to a regulatory element known in Arabidopsis which binds a transcription factor with a known role in responding to salinity-stress. By integrating gene expression and interaction network data obtained from different molecular layers, pathways and genes distinguishing in two salinity-tolerant and salinity-sensitive genotypes were identified, These findings can be used in maize breeding and biotechnology programs to improve maize grain yield under salinity stress conditions.

 
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Gene interaction network, Maize, Motif, RNA-sequencing, Salinity stress and Transcription factor

نویسندگان مقاله طاهر محصلی | Taher Mohasseli
PhD Student, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
دانشجوی دکتری دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

سارا دژستان | Sara Dezhsetan
Associate Prof., University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
دانشیار دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

رضا درویش زاده | Reza Darvishzadeh
Professor, Urmia University, Urmia, Iran
استاد دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه، ارومیه


نشانی اینترنتی http://agrobreedjournal.ir/browse.php?a_code=A-10-1087-2&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده تخصصی
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات