ارزیابی پاسخ به تنش خشکی در سطح رونویسی در برنج با استفاده از فراتحلیل داده های RNA-seq
محل انتشار: فصلنامه بیوتکنولوژی کشاورزی، دوره: 14، شماره: 4
سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 206
فایل این مقاله در 26 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JOAGK-14-4_011
تاریخ نمایه سازی: 16 بهمن 1401
چکیده مقاله:
هدف: درک مکانیسم های مولکولی پاسخ به تنش از جمله تنش خشکی می تواند به طور قابل توجهی علم اصلاح مولکولی گیاهان را ارتقا بخشد. مطالعات ترنسکریپتومی می تواند حجم زیادی از اطلاعات را در دسترس محققان قرار دهد. ادغام چنین اطلاعاتی از منابع مختلف از طریق روش های آماری پیشرفته مانند فراتحلیل فرصت جدیدی برای غلبه بر پیچیدگی بیولوژیکی، شناسایی ژن های با بیان متفاوت (DEGs) و کسب نتایج قابل اعتمادتر، فراهم می آورد. مطالعه حاضر با هدف شناسایی DEGها در پاسخ به تنش خشکی با استفاده از داده های ترنسکریپتومی از طریق فراتحلیل داده های RNA-seq انجام شد. مواد و روش ها: داده های RNA-seq از پایگاه داده EMBL-EBI دانلود شد و پس از پیش پردازش، نقشه یابی خوانش های با کیفیت بر روی ژنوم مرجع برنج با نرم افزار STAR صورت گرفت. تغییرات بیان ژن ها با استفاده از پکیج edgeR به صورت جداگانه برای هر مجموعه داده بررسی و سپس از خروجی حاصله برای فراتحلیل با استفاده از پکیج metaRNAseq استفاده شد. ژن های با بیان متفاوت و معنادار در پاسخ به تنش، از نظر عمکرد زیستی، مسیرهای زیستی درگیر و برهم کنش پروتئینی بررسی شد و در نهایت ژن های کلیدی در پاسخ به تنش خشکی تعیین گردید. نتایج: مطابق نتایج فراتحلیل ۶۶۰۷ ژن با متوسط بیان log۲FC≥|۱| و FDR≤۰.۰۵ شناسایی شد که به ترتیب ۳۳۱۳ و ۳۲۹۴ از آن ها تحت تنش، بیانشان افزایش و کاهش یافته است. از این تعداد ۱۶۲ ژن درآنالیز های انفرادی به عنوان DEG تعیین نشده بودند و تنها از طریق فراتحلیل شناسایی شدند، که این امر نشان دهنده قدرت آماری این روش در شناسایی ژن های جدید است. نتایج بررسی عملکردی DEGها نشان دهنده القای مسیرهای متابولیکی مختلف از جمله بیوسنتز متابولیت های ثانویه و اسیدهای آمینه، متابولیسم کربوهیدرات ها و مسیر انتقال پیام فیتوهورمون ها تحت تنش است. بررسی برهم کنش پروتئینی و شناسایی ژن های کلیدی نیز حاکی از نقش آن ها در پاسخ به تنش، فعالیت اکسیدوردوکتازی و متابولیسم اسید آمینه بود. نتیجه گیری: این مطالعه می تواند درک ما را از مکانیسم های مولکولی پاسخ برنج به تنش خشکی افزایش دهد و همچنین در شناسایی ژن های کلیدی و جدید، حتی به عنوان نشانگرهای مولکولی در راستای بهبود تحمل به تنش خشکی در برنامه های اصلاحی برنج مفید باشد.
نویسندگان
شیما کرمی
شهرکرد دانشگاه شهرکرد دانشکده کشاورزی گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی
بهروز Shiran
شهرکرد-دانشگاه شهرکرد- دانشکده کشاورزی- گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی
رودابه راوش
استادیار ، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی کشاورزی ، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه شهرکرد ، شهرکرد ، ایران.
حسین فلاحی
گروه زیست شناسی، دانشکد ه علوم، دانشگاه رازی کرمانشاه
ارغوان علی سلطانی
گروه ویروس شناسی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه کیپ تاون، کیپ تاون، آفریقای جنوبی
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :