شناسایی miRNA‌ها و ژن‌های هدف آن‌ها در Phaseolus vulgaris L تحت تنش خشکی و PGPR

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو

2 دانشگاه تهران

3 هئیت علمی

4 پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج، دانشکده علوم زراعی و دامی، گروه زراعت و اصلاح نباتات

5 عضو هئیت علمی

چکیده

باکتری‌‌های محرک رشد گیاه (PGPR) با تعدیل بیان miRNA، بهبود ریشه و... باعث تحمل به خشکی می‌شوند. جهت بررسی تاثیر توام miRNA و PGPR بر تحمل به خشکی لوبیای معمولی در یک آزمایش فاکتوریل کاملا" تصادفی در 3 تکرار ژنوتیپ‌های Sadri و Yas در شرایط خشکی 30% و FC = 60% و PGPR (تلقیح با جدایه اول، دوم و مخلوط دو جدایه) به-همراه شاهد بررسی شدند. تنش خشکی پنج هفته پس از کاشت اعمال (بمدت 10 روز) سپس از سه‌برگچه دوم و ریشه نمونه‌گیری شد. نتایج نشان داد که PGPR‌ها منجر به پایداری غشاء، بهبود ریشه و... می‌شوند. ‌miRNA‌های دخیل در خشکی بر اساس همولوژی بین ‌EST‌های NCBI و ‌miRNA‌هایmiRBase باBLASTn شناسایی شدند. ‌miRNA‌ها متعلق به خانواده‌‌های miR408، miR5021، miR5565e و miR9559بوده و در رشد، تحمل به تنش و ... نقش دارند. مشاهده شد که در شرایط خشکی و تلقیح باکتری در گیاه حساس و متحمل به خشکی میزان بیان miR9559-3P کاهش یافت. در حالت عدم تلقیح باکتری میزان بیان miR9559-3P در گیاه حساس بیشتر بود. احتمالا" در گیاه حساس miR9559-3P با نقش تنظیم کنندگی منفی و هدف قرار دادن درصد بیشتری از ژن‌های Target باعث افزایش حساسیت به تنش شده اما گیاه متحمل با یک نمایش تنظیمی خاص و کاهش بیان miR9559-3P باعث کاهش تخریب رونوشت‌‌هایmiR9559-3P، بیان بیشتر ژن هدف و بهبود تحمل به تنش شده است. با توجه به این‌که PGPR‌ها با تعدیل بیانmiRNA منجر به تحمل به خشکی و افزایش تولید گیاه می‌‌شوند استفاده از آن‌‌ها به‌‌عنوان کود زیستی یک روش جایگزین مناسب کود شیمیایی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Identification of miRNAs and their targets in Phaseolus vulgaris L. under drought stress and PGPRs

نویسندگان [English]

  • elham soltani 1
  • Alireza Abbasi 2
  • manijeh sabokdast nodehi 3
  • Abdolhadi Hossein zadeh 4
  • hossein besharati 5
1 Department of Agronomy and Plant Breeding, University College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Department of Agronomy and Plant Breeding, University College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
3 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, University College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
4 Agronomy and Plant Breeding Dept. University of Tehran
5 soil and water research institute
چکیده [English]

To study the effect of miRNA and PGPR on drought tolerance, Sadri and Yas bean genotypes were subjected to drought conditions (FC = 90%, 60% and 30%) and bacterial treatments (no bacteria, isolates B1, B2 and mixture 2 bacterial isolates), using CRD design with three replication using Factorial arrengment, Droght stress was applied five weeks after planting (for 10 days). Second terifoliate and root were used for sampling. The results showed that PGPRs lead to membrane stability, root development, etc. To identify potential miRNAs involved in drought stress the publicly available EST sequences of the plant were obtained from NCBI and blasted against the previously known Plant miRNAs. Ultimately, five distinguished potential miRNAs were acquired in the plant (belonging to four families: miR408, miR5021, miR5565e and miR9559). Candidate miRNAs are involved in growth, stress tolerance, etc. miR9559-3P expression decreased in drought and bacterial inoculation conditions in drought sensitive and tolerant plants. However, in the absence of bacterial inoculation, the expression of miR9559-3P was higher in sensitive plants. In sensitive plants, miR9559-3P may increase sensitivity to drought stress by negatively regulating role and targeting a higher percentage of Target genes. However, the tolerant plant with a special regulatory display and reduced expression of miR9559-3P reduced the degradation of miR9559-3P transcripts, increased the expression of the target gene and improved stress tolerance. Since PGPR modulate miRNA expression and lead to drought tolerance and increase plant yield, so use from these bacteria as biofertilizer can be a suitable alternative method of chemical fertilizer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought stress
  • EST
  • miRNA
  • PGPR
  • Phaseolus vulgaris L

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 18 فروردین 1401
  • تاریخ دریافت: 03 بهمن 1400
  • تاریخ بازنگری: 27 اسفند 1400
  • تاریخ پذیرش: 18 فروردین 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 18 فروردین 1401