تعيين خصوصيات و نقش خانواده پروتئين‌هاي دهيدرين در تحمل به تنش‌هاي غير زيستي در گياه Aeluropus littoralis

Characterization and Role of the Dehydrin Proteins Family in Abiotic Stress Tolerance in Aeluropus littoralis

دهيدرين ها (DHNs) متعلق به گروه دوم پروتئينهاي LEA مي‌باشند كه اعضاي آن در اواخر دوره جنينزايي در بذر و در پاسخ به تنشهاي غيرزيستي مانند شوري، خشكي و سرما در بافت رويشي تجمع مييابند. اين پروتئين‌ها بر اساس توالي و تعداد قطعات K (ليزين)، S (سرين) و Y (تيروزين) به پنج زيرگروه SKn، YnSKn، KnS، Kn و YnKn طبقه‌بندي ميشوند. در اين مطالعه، 5 ژن كدكننده پروتئين دهيدرين (DHN) در ژنوم آلوروپوس ليتوراليس (Aeluropus littoralis) به‌عنوان يك گياه هالوفيت متعلق به خانواده گندميان شناسايي و خصوصيات فيزيكوشيميايي، جايگاه سلولي، موتيف‌هاي حفاظت‌شده و ساختار ژني آن‌ها تعيين و روابط تكاملي بين اين پروتئين‌ها در ساير گونه‌ها نيز مدنظر قرار گرفت. پروتئين‌هاي AlDHN بر اساس دامنه‌هاي بسيار حفاظت‌شده K، S و Y در زيرگروه YnSKn قرار گرفتند. الگوي بيان ژن AlDHN.5 به‌عنوان همولوگ ژن RAB18 ارابيدوپسيس (AT5G66400) در دو بافت برگ و ريشه تحت تنش‌هاي شوري، خشكي، سرما و تيمار آبسيزيك اسيد، مورد بررسي قرار گرفت. آناليز الگوي بيان اين ژن در دو بافت برگ و ريشه نشان داد كه اين ژن در تنشهاي شوري، خشكي، سرما و هورمون ABA در بافت برگ در مقايسه با ريشه بيشتر بيان ميشود. اين نتايج، نشان‌دهنده نقش مهم دهيدرينها، در پاسخ به تنشهاي غير زيستي مي‌باشد. اين مطالعه پايه و اساس مطالعات بيشتر در مورد تنظيم بيان اين ژنها در شرايط مختلف محيطي مي‌باشد.

Dehydrins (DNHs) belong to group II of LEA (Late Embryogenesis Abundant) protein family which are expressed in late embryogenesis and accumulate in vegetative tissues in response to multiple abiotic stresses such as salt, drought and cold stress These proteins could be classified to five subgroups (YnSKn, Kn, SKn, KnS, and YnKn) based on the sequence and number of K, S, and Y segments. In this study, 5 genes encoding dehydrin protein (DHN) were identified in Aeluropus littoralis, genome as a halophyte grass, belonging to the Poaceae family and physicochemical characteristics, cell localization, conserved motifs and gene structure were determined and evolutionary relationships among different species were considered. AlDHN proteins were classified in the YnSKn subgroup based on highly conserved domains. The expression pattern of AlDHN.5 gene as a homologue of RAB18 (AT5G66400) gene was examined in both leaf and root tissues under salinity, drought, cold stresses and abscisic acid treatment. Analysis of the expression pattern of this gene in both leaf and root tissues showed that this gene is more expressed in leaf tissue compared to root under drought, cold stresses and ABA treatment. Current study lays the foundation for further studies into the regulation of their expression under various environmental conditions.