شناسايي و بررسي بيان برخي ميكرو RNAهاي مرتبط با تنش خشكي در گياه جو

مطالعه سازوكارهاي تحمل تنش در گياه جو، به درك بهتر اساس ژنتيكي تحمل تنش خشكي و در نهايت بهبود خصوصيات ژنتيكي مرتبط با تحمل تنش به كمك روشهاي نوين ژنتيك مولكولي مي‌انجامد. در اين پژوهش، به‌منظور شناسايي و بررسي بيان برخي ميكرو RNAهاي درگير در تحمل تنش خشكي گياه جو، واكاوي EST هاي برگ و ريشه در گياه جو صورت گرفت. اطلاعات اوليه كتابخانه‌ها از پايگاه‌ NCBI دريافت گرديد، سپس با كمك نرم افزارهاي بيوانفورماتيكي، پيش‌پردازش داده‌ها و همچنين شناسايي ژن‌هاي با ميزان بيان متفاوت در بين كتابخانه‌ها انجام گرفت. به منظور بررسي بيان ژن‌هاي منتخب با استفاده از روش Real time-PCR، يك آزمايش به صورت فاكتوريل اسپليت پلات در قالب طرح كاملاً تصادفي در گلدان روي رقم زراعي نيمروز (متحمل در برابر تنش خشكي) و اكوتيپ جو وحشي اسپانتانئوم (Hordeum spontaneum) در سه سطح صفر، 24 و 72 ساعت پس از اعمال تنش خشكي صورت گرفت. با جستجو در بين كانتيگ‌هاي به‌دست‌آمده، سه miRNA با بيان بالا (ath-miR414، osa-miR2102-5p، osa-miR414) شناسايي شدند. بررسي بيان miR414 و miR2102 در نمونه‌هاي گياهي جو، نشان داد كه ميزان بيان اين دو miRNA در هر دو ژنوتيپ در پاسخ به تنش خشكي به‌طور معني‌داري (05/0>P) افزايش يافت، به‌طوريكه بعد از 72 ساعت بيان ژن miR414 در ژنوتيپ نيمروز و اسپانتانئوم به ترتيب 61/2 و 2 برابر و بيان ژن miR2102 به ترتيب به ميزان 4/2 و 8/2 برابر نسبت به اسپانتئوم (شاهد) در شرايط عدم تنش (صفر ساعت پس از اعمال تنش) افزايش يافتند.

Study of stress tolerance in barley can help for a better understanding of the genetic basis of drought stress tolerance mechanisms and lead to improve the genetic properties associated with drought tolerance through modern molecular genetic techniques. To this end, microRNAs associated with drought stress in barley leaf and root ESTs were analyzed in Nimruz and spantaneum barley genotypes. Bioinformatics databases were mined for relevant EST libraries and bioinformatics services were used for pre-processing and identify genes with different expressions among libraries. The expression profile of candidate genes was studied, by using Real time-PCR in a factorial-split plot design, including Nimruz as tolerant and Spontaneum as a drought sensitive in pots with three replications. Sampling time was also considered at 0, 24 and 72 hours after drought stress as sub factor. Results of this study led to identification of three highly-expressed miRNAs (ath-miR414, os-miR2102-5p and osa-miR414). The expression analysis showed that miR414 and miR2102 expression was significantly (P< 0.05) increased in both genotypes in response to drought stress. After 72h in Nimruz and Spontaneum, the expression of miR414 reached 2.61 and 2-fold and the expression of miR2102 was 2.4 and 2.8-fold of that of control (Spontaneum at control condition at 0 times), respectively.