بررسي تغيير بيان microRNAهاي تنظيم كننده فاكتورهاي رونويسي SPL برنج در پاسخ به تنش خشكي

Differential Expression of Rice miRNAs Involved in Regulation of SPL Transcription Factors in Response to Drought Stress

ميكرو RNAها (miRNA) در بسياري از فرايندهاي مرتبط با تكثير، رشد و نمو و پاسخ گياه به تنش هاي زنده و غيرزنده نقش دارند. فاكتورهاي رونويسي SPL كه توسط miRNAها كنترل مي‎شوند، اختصاصي گياهان بوده و در بسياري از فرايندهاي مرتبط با نمو بافت، پاسخ به تنش هاي زنده و غيرزنده و تحريك و فعال-سازي ساير فاكتورهاي رونويسي و پروتيين هاي غشايي نقش دارند. در اين تحقيق miRNAهاي كنترل كننده تنظيم بيان فاكتورهاي رونويسي SPL در برنج مشخص شدند. سپس تغيير بيان اين miRNAها با استفاده از روش qRT-PCR و آغازگرهاي Stem-Loop مورد بررسي قرارگرفت. نتايج نشان داد كه در اندامهوايي در شرايط خشكي نسبت به نرمال، بيان miR529 كاهش و بيان miR535 افزايش يافته است؛ اما تغير بيان معني داري براي miR156 مشاهده نشد. در ريشه نيز miR535 افزايش بيان نشان داد؛ اما، miR529 و miR156 تغيير بيان معني داري را در ريشه نشان ندادند. با وجود اينكه هر سه اين miRNAها در كنترل ژن‏هاي يكساني نقش دارند، واكنش متفاوت آنها در مواجهه با تنش خشكي نشاندهنده گستردگي شبكه هاي تنظيمي گياه در برابر تغيير شرايط محيطي است. با توجه به نتايج مي توان اين گونه بيان كرد كه miR156 و miR529 نسبت به miR535 نقش مهم تري را در تنظيم فرايندهاي نموي و گلدهي با كنترل فاكتورهاي رونويسي SPL دارند؛ در صورتيكه miR535 و miR529 و به نسبت كمتر miR156 مسيول تنظيم بيان فاكتورهاي رونويسي SPL در برابر تنش مي باشند.

MicroRNAs (miRNAs) play important roles in numerous processes in plants including development, tissue proliferation, differentiation, hormone signaling and responses to biotic and abiotic stresses. SPL, the plant-specific transcription factors, are regulated by miRNAs and play important roles in several processes including tissue development, response to biotic and abiotic stress and induction of several other transcription factors and membrane proteins. In this study we selected miRNAs that regulate SPL transcription factors expression in rice. Later, the differential expression of these miRNAs are evaluated using qRT-PCR and Stem-loop primers. Results of shoot differential expression under drought stress showed that miR529 was down-regulated but conversely, miR535 was up-regulated. However, significant differential expression of miR156 was not observed in our study. Likewise, root differential expression under drought condition showed up-regulation of miR535, but miR529 and miR156 did not show any significant differential expression. Although all of these miRNAs are involved in regulating the expression of the same genes, but their diverse differential expressions highlight the complexity of gene-regulatory networks in various environmental conditions. Based on results of this study, it can be suggested that compared to miR535, miR156 and miR529 play more important roles in regulating the development and flowering process via controlling SPL transcription factors whereas, miR535, miR529 and relatively lesser miR156 are responsible for SPL transcription factor regulation under stress.