شناسایی میکروپروتئین‌ها برای پاسخ به تنش خشکی در گلرنگ
Keywords:
میکروپروتئین, تنش خشکی , گلرنگAbstract
گلرنگ (Carthamus tinctorius) یک محصول دانه روغنی چند منظوره معتدله با تحمل بالا نسبت به تنش‌های محیطی مانند خشکی و شوری است که به دلیل داشتن روغن باکیفیت (لینولئیک و اولئیک اسید) و هم چنین رنگ خوراکی، از ارزش بالایی برخورداراست. تحقیقات اخیر در گیاهان نشان داده که میکروپروتئین‌ها می‌توانند برای سازگاری گیاهان با شرایط محیطی ایفای نقش کنند. از جمله شرایط تنشی مهم تنش خشکی است که در گیاه گلرنگ از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد ولی تاکنون نقش میکروپروتئین‌ها در پاسخ به تنش خشکی در این گیاه بررسی نشده است. این تحقیق به منظور مطالعه نقش کلیدی میکروپروتئین‌ها در تنظیم بیان ژن، در شرایط تنش خشکی انجام شد. برای بررسی بیان ژن‌های کاندیدا از روش پی‌سی‌آر در زمان واقعی (شرایط آبیاری کامل و تنش خشکی) استفاده شد. بر اساس الگوریتم MipFinder تعداد ۵۲ میکروپروتئین بالقوه به همراه پروتئین‌های هدف متناظر با آن‌ها شناسایی شد. بررسی بیان نسبی ژن نشان داد که ۵ میکروپروتئین دارای تغییر معنی‌دار بیان نسبی در شرایط تنش خشکی بودند. نتایج این مطالعه به درک ما از چگونگی پاسخ به تنش خشکی در گلرنگ به کمک میکروپروتئین‌ها کمک خواهد کرد.
References
1. Thippeswamy, M., Sivakumar, M., Sudhakarbabu, O., Chandraobul Reddy, P., Veeranagamallaiah, G., Pandurangaiah, M., ... & Sudhakar, C. (2013). Generation and analysis of drought stressed subtracted expressed sequence tags from safflower (Carthamus tinctorius L.). Plant Growth Regulation, 69, 29-41.
2. Manvelian, J., Weisany, W., Tahir, N. A. R., Jabbari, H., & Diyanat, M. (2021). Physiological and biochemical response of safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars to zinc application under drought stress. Industrial Crops and Products, 172, 114069.
3. Straub, D., & Wenkel, S. (2017). Cross-species genome-wide identification of evolutionary conserved MicroProteins. Genome biology and evolution, 9(3), 777-789.
4. Kushwaha, A. K., Dwivedi, S., Mukherjee, A., Lingwan, M., Dar, M. A., Bhagavatula, L., & Datta, S. (2022). Plant microProteins: Small but powerful modulators of plant development. Iscience, 25(11).
5. Eguen, T., Straub, D., Graeff, M., & Wenkel, S. (2015). MicroProteins: small size–big impact. Trends in plant science, 20(8), 477-482.
6. Seo, P. J., Hong, S. Y., Ryu, J. Y., Jeong, E. Y., Kim, S. G., Baldwin, I. T., & Park, C. M. (2012). Targeted inactivation of transcription factors by overexpression of their truncated forms in plants. The Plant Journal, 72(1), 162-172.
7. Staudt, A. C., & Wenkel, S. (2011). Regulation of protein function by ‘microProteins’. EMBO reports, 12(1), 35-42.
8. Kim, Y. S., Kim, S. G., Lee, M., Lee, I., Park, H. Y., Seo, P. J., & Park, C. M. (2008). HD-ZIP III activity is modulated by competitive inhibitors via a feedback loop in Arabidopsis shoot apical meristem development. The Plant Cell, 20(4), 920-933.
9. Marguerat, S., & Bähler, J. (2010). RNA-seq: from technology to biology. Cellular and molecular life sciences, 67, 569-579.
10. Conesa, A., Madrigal, P., Tarazona, S., Gomez-Cabrero, D., Cervera, A., McPherson, A., ... & Mortazavi, A. (2016). A survey of best practices for RNA-seq data analysis. Genome biology, 17, 1-19.
11. Kouhi, F., Sorkheh, K., & Ercisli, S. (2020). MicroRNA expression patterns unveil differential expression of conserved miRNAs and target genes against abiotic stress in safflower. PLoS One, 15(2), e0228850.
12. Wei, B., Hou, K., Zhang, H., Wang, X., & Wu, W. (2020). Integrating transcriptomics and metabolomics to studies key metabolism, pathways and candidate genes associated with drought-tolerance in Carthamus tinctorius L. under drought stress. Industrial crops and products, 151, 112465.
13. Bhati, K. K., Blaakmeer, A., Paredes, E. B., Dolde, U., Eguen, T., Hong, S. Y., ... & Wenkel, S. (2018). Approaches to identify and characterize microProteins and their potential uses in biotechnology. Cellular and Molecular Life Sciences, 75, 2529-2536.
