شناسايي microRNAهاي مرتبط با تنش خشكي در ريشه برنج در مرحله ابتدايي رشد

Identification of Drought Related MicroRNAs in Rice Root at Early Stage

تنش خشكي يكي از مهم ترين تنش‏هاي غيرزنده است كه كشاورزي برنج در ايران را تهديد مي كند. يكي از روش هاي مفيد براي ايجاد تحمل به تنش خشكي در گياهان، تنظيم بيانژن پس از نسخه برداري توسط miRNAها است. miRNAها، RNA هاي تنظيم كننده كوچك 24-19 نوكليوتيدي هستند كه در تنظيم پاسخ گياه به تنش هاي زنده و غيرزنده نقش دارند. در اين تحقيق، پنج miRNA براي بررسي ناحيه بالادست آنها و ارزيابي تغيير بيان در شرايط تنش خشكي در ريشه برنج انتخاب شدند. از اين پنج miRNA، miR1425 و miR1880 اختصاصي برنج و miR162، miR169 و miR172 در بسياري از گياهان، حفاظت شده هستند. همچنين، ارزيابي ژن‏هاي miRNA مورد بررسي نشان داد كه بعضي از آنها مثل miR172، داراي عناصر تنظيم كننده مهمي مثل DRE و ABRE در بالادست خود هستند. بررسي تغيير بيان miRNAهاي مورد ارزيابي در اين تحقيق با استفاده از Real Time-PCR كمي انجام شد. نتايج بررسي تغيير بيان نشان داد كه در شرايط تنش خشكي در ريشه miR169 افزايش بيان و miR172 كاهش بيان داشته است؛ اما ساير miRNAهاي مورد ارزيابي تغيير معنيداري نداشته اند. NF-YA و AP2 بهعنوان مهمترين ژن‏هاي هدف miR169 و miR172 مي توانند نقش مهمي را در پاسخ به تنش خشكي ايفا كنند

Drought stress is one of the most important abiotic stresses that deteriorates rice agriculture of Iran. One of the best ways to establish drought stress tolerance in plants is miRNA mediated post transcriptional gene regulation. MiRNAs are small 19-24 nt regulatory RNAs and play important role in regulating plant gene expression in biotic and abiotic stress. In this study, we selected five miRNAs for promoter analysis and evaluation of differential expression of them under drought stress in roots. Three of them including miR162, miR169 and miR172 are conserved in many plants and the others including miR1425 and miR1880 are rice specific miRNAs. In addition, upstream screening of MIRNA genes showed that upstream region of some MIRNA genes like MIR172 are enriched with important regulatory elements like DRE and ABRE. Quantitative Realtime-PCR was used in this study for analyzing differential expression of evaluated miRNAs. Studying the differential expression of miRNAs in roots under drought condition showed that miR169 was up-regulated but conversely, miR172 was down-regulated. The rest of miRNAs in our study did not show significant differential expression under drought stress. It can be concluded that NF-YA and AP2 as the most important target genes for miR169 and miR172 respectively can play critical roles in response to drought stress