
تعداد نشریات | 26 |
تعداد شمارهها | 447 |
تعداد مقالات | 4,557 |
تعداد مشاهده مقاله | 5,380,005 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,079 |
ارزیابی بیان ژنهای 3-3-14 در سیبزمینی تحت تنش خشکی | ||
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی | ||
دوره 14، شماره 3، مهر 1401، صفحه 63-82 اصل مقاله (877.61 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jab.2022.18681.1360 | ||
نویسندگان | ||
ژهرا حاجی برات1؛ عباس سعیدی* 2 | ||
1دانشجوی دکتری، گروه زیست فناوری گیاهی و بیوتکنولوژی، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران. | ||
2استاد بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران. | ||
چکیده | ||
هدف: سیبزمینی یک محصول زراعی و غذای مهم در جهان است. اما گیاه سیبزمینی به تنش خشکی حساس است. به همین دلیل برررسی مکانیسم مولکولی تحمل به تنش خشکی ضروری به نظر میرسد. پروتئین GF14/14-3-3 یکی از پروتئینهای دایمری محافظتشده هستند که چندین فرایند سلولی از متابولیسم تا انتقال، رشد و توسعه و پاسخ به تنش را تنظیم میکنند. اما گزارشهای کمی درباره ژنهای 3-3-14 در سیب زمینی در دسترس است. مواد و روشها: در این مطالعه، 12 ژن در ژنوم سیبزمینی با استفاده از ابزار بیوانفورماتیک شناسایی شده است. علاوهبر این، آنالیز موتیف، ساختار ژن، آنالیز فیلوژنی، آنالیز جایگاه اتصال فاکتور رونویسی (TFBS) و سینتنی بر روی ژنهای 3-3-14 انجام شد. همچنین آنالیز بیان دو ژن (StGF14i و StGF14h) در چهار بافت ریشه، ساقه، برگ و غده و بیان آنها تحت تنش خشکی در شرایط گلخانه بررسی شد. نتایج: بر اساس آنالیز فیلوژنتیکی، اعضای خانواده ژنی StGF14 به دو کلاس تقسیمبندی شدند. آنالیز مکانهای اتصال فاکتور رونویسی (TFBS) در ناحیه پروموتری ژنهای 3-3-14 نشان داد که بیشترین و کمترین تعداد TFBS به ترتیب مربوط به MYB و CSD میباشد. علاوه براین، فراوانی متفاوت TFBSها در ژنهای 3-3-14 میتواند نشان دهنده این باشد که این ژنها در مراحل مختلف رشد و نمو و مکانیسمهای پیچیده تنظیمی درگیر هستند. روابط تکاملی سیبزمینی با استفاده از شناسایی ارتولوگها و پارالوگها مطالعه شد. تعداد اگزونها در ژنهای 3-3-14 از 4 تا 7 متغیر بود و بیشتر این ژنها در زیر خانواده مشابه دارای الگوی اگزون-اینترون مشابه هستند. بیان دو ژن در برگ و غده تحت تنش خشکی و همچنین بیان هر دوژن در بافتهای ریشه، ساقه، برگ و غده مورد بررسی قرار گرفت. براساس آنالیز بیان دو ژن StGF14i و StGF14h در بافتها و بررسی تنش خشکی، ژن StGF14i بیان بالاتری در چهار بافت داشته و همچنین بالاترین بیان را در غده تحت تنش خشکی سیبزمینی نشان داد. نتایج نشان داد که دو جفت ارتولوگ بین سیبزمینی و آرابیدوپسیس و همچنین 8 جفت پارالوگ در ژنوم سیبزمینی وجود دارد. نتیجهگیری: الگوی بیان ژنهایStGF14i و StGF14h در بافتهای مختلف و در پاسخ به تنش خشکی نشان میدهد که این دو ژن نقشهای ضروری و محافظتشده در رشد و نمو سیبزمینی دارند. امید است که نتایج این مطالعه بتواند به بررسیهای بیشتر بر روی نقش عملکردی و مکانیسم مولکولی ژنهای 3-3-14 در پاسخ به تنش خشکی در سیبزمینی کمک نماید. | ||
کلیدواژهها | ||
خشکی؛ پروموتر؛ TFBS؛ فیلوژنتیک؛ پارالوگ | ||
مراجع | ||
Bridges D, Moorhead GB (2005) 14-3-3 proteins: a number of functions for a numbered protein. Sci STKE 296, 1-10.
Chen F, Li Q, Sun L, He Z (2006) The rice 14-3-3 gene family and its involvement in responses to biotic and abiotic stress. DNA Res 13, 53-63.
Chevalier D, Morris ER, Walker JC (2009) 14-3-3 and FHA domains mediate phosphoprotein interactions. Annu Rev Plant Biol 60, 67–91.
DeLille JM, Sehnke PC, Ferl RJ (2001) The Arabidopsis 14-3-3 family of signaling regulators. Plant Physiol 126, 35–38
Ferl RJ, Manak M S, Reyes MF (2002) The 14-3-3s. Genome Biol 3, 1-7.
Foti S, Mauromicale G, Ierna A (1995) Influence of irrigation regimes on growth and yield of potato cv. Spunta. Potato Res 38, 307-317.
Ghorbani R, Zakipour Z, Alemzadeh A, Razi H (2020) Genome-wide analysis of AP2/ERF transcription factors family in Brassica napus. Physiol Mol Biol Plants 26, 1463-1476.
Hajibarat Z, Saidi A, Mosuapour GA, Ghaffari MR, Zienalabedini M. Evaluation of Drought Tolerance of Potato (Solanum Tuberosum L.) Under Water Deficit. J Crop Breed 102-112.
Hasanpanah D, Nikshad k, Hasani M, Aghazadeh B (2003) Potato in Ardabil Province, Ardabil Agriculture Jihad Organization. 64 PP.
Khurana SP, Minhas JS, Pandey SK (2003) The Potato: production and utilization in sub-tropics.
Li MY, Ren LC, Xu BY et al. (2016) Genome-wide identification, phylogeny, and expression analyses of the 14-3-3 family reveal their involvement in the development, ripening, and abiotic stress response in banana. Front Plant Sci. 7, e1442.
Li MY, Xu BY, Liu JH et al. (2012) Identification and expression analysis of four 14-3-3 genes during fruit ripening in banana (Musa acuminata L. AAA group, cv. Brazilian). Plant Cell Rep 31, 369–378
MacKintosh C, Meek S E M (2001) Regulation of plant NR activity by reversible phosphorylation, 14-3-3 proteins and proteolysis. Cell Mol Life Sci 58, 205-214.
Mane SP, Robinet CV, Ulanov A et al. (2008) Molecular and physiological adaptation to prolonged drought stress in the leaves of two Andean potato genotypes. Funct Plant Biol 35, 669-688.
Roberts MR (2003) 14-3-3 proteins find new partners in plant cell signalling. Trends Plant Sci 8, 218-23.
Saidi A, Hajibarat Z. (2021a) Phytohormones: plant switchers in developmental and growth stages in potato. J Genet Eng Biotechnol 19, 1-17.
Saidi A, Hajibarat Z, Hajibarat Z (2021b) Phylogeny, gene structure and GATA genes expression in different tissues of Solanaceae species. Biocatal Agric Biotechnol 35, e102015.
Sang N, Liu H, Ma B et al. (2021) Roles of the 14-3-3 gene family in cotton flowering. BMC Plant Biol 21, 1-7.
Sehnke PC, Chung HJ, Wu K, Ferl RJ (2001) Regulation of starch accumulation by granule-associated plant 14-3-3 proteins. PNAS 98,765-770.
Tian F, Wang T, Xie Y et al. (2015) Genome-wide identification, classification, and expression analysis of 14-3-3 gene family in Populus. PloS one 10, e0123225.
United Nations (2004) World population to 2300. New York, NY, USA: Dept of Economic and Social Affairs, 4–9.
Visconti S, D’Ambrosio C, Fiorillo A et al. (2019) Overexpression of 14-3-3 proteins enhances cold tolerance and increases levels of stress-responsive proteins of Arabidopsis plants. Plant Sci 289, e110215.
Wang Y, Ling L, Jiang Z et al. (2019) Genome-wide identification and expression analysis of the 14-3-3 gene family in soybean (Glycine max). Peer J 7, e7950.
Wu S, Yan HD, Zhang AL et al. (2016) Identification and characterization of the 14-3-3 gene family in switchgrass. Genet Mol Res 15, GMR15048688.
Zuo X, Wang S, Xiang W et al. (2021) Genome-wide identification of the 14–3-3 gene family and its participation in floral transition by interacting with TFL1/FT in apple. BMC Genomics 22, 1-7. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 358 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 292 |