دوره 17، شماره 1 - ( بهار 1404 )
جلد 17 شماره 1 صفحات 75-63 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Taleb M H, Arzani A. (2025). The Role of miRNA in Plant Adaptation to Abiotic Stress. J Crop Breed. 17(1), 63-75. doi:10.61186/jcb.17.1.63
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1550-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1550-fa.html
طالب محمد هادی، ارزانی احمد.(1404). نقش ریزRNAها در سازگاری به تنش های غیرزیستی در گیاهان پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 17 (1) :75-63 10.61186/jcb.17.1.63
1- گروه ژنتیک و تولید گیاهی، دانشکده مهندسی کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده: (3305 مشاهده)
چکیده مبسوط
امنیت غذایی جهانی بهدلیل تغییرات سریع آب و هوا به یک نگرانی فوری تبدیل شده است. گیاهان پایه و اساس زنجیره غذایی هستند و دائماً تحت فشارهای محیطی مانند خشکی، شوری و دماهای زیاد و کم قرار دارند. این عوامل تنشزا رشد و بهرهوری گیاهان را تهدید می‌کند و منجر به خطر افتادن منابع غذایی جهانی می‌شود. گیاهان می‌توانند محرک‌های محیطی را حس کنند و مکانیسم‌های دفاعی را از طریق شبکه‌های تنظیمی مختلف، از جمله ریزRNAها، برای مبارزه با عوامل تنشزای غیر زنده فعال کنند. این تغییرات باعث ایجاد تعداد زیادی از پاسخهای دفاعی، از جمله استفاده از ریزRNAها برای محافظت از خود در برابر آسیبها می‌شود. ریزRNAها (MicroRNAs) برای اولین بار کمتر از دو دهه پیش در گیاهان شناسایی شدند و از آن زمان بهعنوان کنترل کنندههای حیاتی فرآیندهای مختلف رشد شناخته شدهاند. این فرآیندها شامل مورفوژنز برگ (تشکیل برگها)، تغییر فاز رویشی (گذر از رشد رویشی به گلدهی)، زمان گلدهی و توانایی پاسخگویی به سیگنالهای محیطی است. ریزRNAها که بهعنوان یکی از مهم‌ترین مولکول‌های RNA شناخته میشوند، با تعدیل عملکرد ژن از طریق مکانیسم‌های پس از رونویسی و ترجمه نقشی محوری دارند. RNA تداخلگر (RNAi) گروهی متشکل از 18 تا 25 RNA توالی نوکلئوتیدی خاص است که بهوفور در ژنوم گیاهان یافت می‌شود. این RNAها نقش مهمی در فرآیندهای مختلف از جمله رشد و نمو گیاه، رفتار سلولی، فعالیتهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی، دفاع در برابر تهدیدات ژنوم و تحمل به تنشهای غیر زنده ایفا میکنند. علیرغم اندازه کوچکشان، قدرت زیادی در تنظیم شبکه‌های بیان ژن دارند. miRNAها بیان طیف وسیعی از ژن‌ها را در سطوح رونویسی (متیلاسیون DNA)، پس از رونویسی و ترجمه بهطور منفی تنظیم میکنند. آنها بهعنوان تنظیم کنندههای پس از رونویسی عمل میکنند و به توالیهای خاصی روی مولکول‌های RNA پیامرسان (mRNA) متصل میشوند. این اتصال mRNA هدف را میشکند و بهطور موثر، ژنی را که کدگذاری می‌کند خاموش می‌کند یا از ترجمه آن به پروتئین جلوگیری می‌کند. RNAهای تداخلی کوتاه (siRNA) از پردازش RNAهای بلند دو رشتهای (dsRNAs) بهدست میآیند. سپس، یک رشته راهنمای خاص انتخاب شده و در کمپلکس خاموش‌کننده القا شده (RISC) ادغام می‌شود. هنگامیکه این کمپلکس در داخل RISC قرار میگیرد، یکی از اعضای خانواده پروتئینArgonaute (AGO) با رشته راهنما متصل می‌شود و RISC را بهسمت RNAهای هدف با مکمل توالی کامل هدایت می‌کند. این تعامل منجر به برش دقیق RNAهای هدف توسط پروتئین Argonaute می‌شود. این فرآیند که بهعنوان تداخلRNA (RNAi) شناخته می‌شود، نقش اساسی در تنظیم ژن و پاسخهای دفاعی در گیاهان دارد.
گیاهان از یک سیستم تنظیمی پیچیده بهنام خاموشی ژن استفاده میکنند که بیان ژن را با غیرفعال کردن ژنهای خاص کنترل می‌کند. دو مکانیسم کلیدی در این سیستم شامل خاموش کردن ژن پس از رونویسی (PTGS) است که با هدف قرار دادن مولکول‌های RNA ژن‌ها را غیرفعال می‌کند و دیگری خاموش کردن ژن رونویسی (TGS) که از تولید RNA از الگوی DNA جلوگیری می‌کند. miRNAها می‌توانند با ترویج تخریب رونوشتهای خاص mRNA و TGS با بهکارگیری متیلاسیون DNA برای ژنهای هدف، بر PTGS تأثیر بگذارند. PTGS در سیتوپلاسم عمل می‌کند و مولکول‌های RNA پیامرسان (mRNA) را هدف قرار می‌دهد. PTGS میتواند توسط dsRNAها یا miRNAها تحریک شود. این dsRNAها می‌توانند از عفونت ویروسی، درج ترانسژن و تکرارهای معکوس در ژنهای گیاهی منشاء بگیرند. Dicer، یک کمپلکس آنزیمی RNase III است که dsRNAهای مربوطه را شناسایی کرده و به RNAهای مداخلهگر کوچک (siRNA) برای تداخلRNA (RNAi) میشکافد. سپس siRNAها یک کمپلکس پروتئینی بهنام کمپلکس خاموش کننده القاییRNA (RISC) را بهسمت توالیهای mRNA مکمل هدایت میکنند. RISC، mRNAهای هدف را میشکافد، آنها را خاموش می‌کند و از ترجمه آنها به پروتئینها جلوگیری می‌کند. TGS با اصلاح DNA در هسته عمل می‌کند، آن را برای رونویسی کمتر در دسترس قرار می‌دهد و در نتیجه از تولید mRNA جلوگیری می‌کند. TGS به مکانیسم‌هایی مانند متیلاسیون DNA و تغییرات هیستون برای خاموش کردن بیان ژن در هسته متکی است. این تغییرات یک محیط کروماتین سرکوب کننده ایجاد می‌کند که مانع از دسترسی و رونویسی RNA پلیمراز به DNA می‌شود. در حالیکه نقش اصلی miRNAها در PTGS کاملاً شناسایی نشده است، برخی مطالعات نشان می‌دهد که ممکن است بر TGS نیز تأثیر بگذارند. برخی از miRNAها می‌توانند با پروتئینهای دخیل در متیلاسیون DNA یا بازسازی کروماتین تعامل داشته باشند که بهطور غیرمستقیم منجر به خاموش شدن رونویسی می‌شود. تعامل بین PTGS و TGS پیچیده است. در حالیکه دارای مسیرهای متمایزی هستند، می‌توانند بههم مرتبط باشند. در برخی موارد، PTGS ممکن است از طریق مکانیسم‌هایی بر TGS تأثیر بگذارد. mRNAهای تخریب شده از PTGS ممکن است بهعنوان سیگنالهایی عمل کنند که متیلاسیون DNA را به توالیهای DNA همولوگ هدایت میکنند و بهطور بالقوه منجر به خاموش شدن رونویسی طولانیمدت میشوند. برعکس، خاموش کردن ژن با واسطه TGS میتواند از تشکیل dsRNAها یا رونوشتهای نابجا که باعث تحریک PTGS می‌شود، جلوگیری کند.
miRNAها با هدف قرار دادنmRNA های خاص و تنظیم دقیق تولید پروتئینهای ضروری برای تحمل تنشهای محیطی، بهعنوان سوئیچهای مولکولی عمل میکنند. این کنترل دقیق به گیاهان اجازه می‌دهد تا با یک محیط پویا سازگار شوند و بیان ژن خود را برای مقابله با چالشهای خاصی که با آن روبرو هستند تنظیم کنند. miRNAهای گیاهی بهعنوان واسطهای برای خاموش کردن یا برش مستقیمmRNA های هدف عمل میکنند. در حالیکه برخی ازmiRNA ها کاملاً با اهداف mRNA خود مطابقت دارند، برخی دیگر می‌توانند با برخی عدم تطابق عمل کنند. خانواده‌های miRNA بر اساس نقاط حفاظت‌شده و تغییرات در طول پردازش به miRNAهای حفاظت‌شده و غیر حفاظت‌شده گروه‌بندی شوند. هر گروه از اینmiRNA ها اهداف خاص خود را دارند.
امروزه خاموشی RNA ناشی از مولکول‌های RNA دو رشتهای (dsRNA) به ابزاری استاندارد و سودمند در مطالعات فعالیت ژن‌ها تبدیل شده است. تاکنون مطالعاتی در زمینه مهندسی ژنتیک برای دستورزی ریزRNA در گیاهان بهمنظور افزایش تحمل به تنشهای زیستی و غیرزیستی انجام گرفته است، در حالیکه در زمینه شبکه‌های عملکردی و نظارتی آنها اطلاعات اندکی موجود است. آگاهی از نقش نظارتی این گروه از RNAها، راههای جدیدی برای مطالعات کاربردی در زمینههای ژنومی، مقاومت در برابر بیماریهای گیاهی، تحمل به تنشهای غیرزیستی نظیر خشکی، شوری، گرما و سرما، بهبود کیفیت محصول و افزایش تولید مواد غذایی ارائه خواهد نمود. هدف از این مطالعه، تجزیه و تحلیل دانش فعلی در رابطه با ریزRNAهای گیاهی و نقش آنها در تحمل به تنشهای غیر زیستی گیاهان زراعی است.
امنیت غذایی جهانی بهدلیل تغییرات سریع آب و هوا به یک نگرانی فوری تبدیل شده است. گیاهان پایه و اساس زنجیره غذایی هستند و دائماً تحت فشارهای محیطی مانند خشکی، شوری و دماهای زیاد و کم قرار دارند. این عوامل تنشزا رشد و بهرهوری گیاهان را تهدید می‌کند و منجر به خطر افتادن منابع غذایی جهانی می‌شود. گیاهان می‌توانند محرک‌های محیطی را حس کنند و مکانیسم‌های دفاعی را از طریق شبکه‌های تنظیمی مختلف، از جمله ریزRNAها، برای مبارزه با عوامل تنشزای غیر زنده فعال کنند. این تغییرات باعث ایجاد تعداد زیادی از پاسخهای دفاعی، از جمله استفاده از ریزRNAها برای محافظت از خود در برابر آسیبها می‌شود. ریزRNAها (MicroRNAs) برای اولین بار کمتر از دو دهه پیش در گیاهان شناسایی شدند و از آن زمان بهعنوان کنترل کنندههای حیاتی فرآیندهای مختلف رشد شناخته شدهاند. این فرآیندها شامل مورفوژنز برگ (تشکیل برگها)، تغییر فاز رویشی (گذر از رشد رویشی به گلدهی)، زمان گلدهی و توانایی پاسخگویی به سیگنالهای محیطی است. ریزRNAها که بهعنوان یکی از مهم‌ترین مولکول‌های RNA شناخته میشوند، با تعدیل عملکرد ژن از طریق مکانیسم‌های پس از رونویسی و ترجمه نقشی محوری دارند. RNA تداخلگر (RNAi) گروهی متشکل از 18 تا 25 RNA توالی نوکلئوتیدی خاص است که بهوفور در ژنوم گیاهان یافت می‌شود. این RNAها نقش مهمی در فرآیندهای مختلف از جمله رشد و نمو گیاه، رفتار سلولی، فعالیتهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی، دفاع در برابر تهدیدات ژنوم و تحمل به تنشهای غیر زنده ایفا میکنند. علیرغم اندازه کوچکشان، قدرت زیادی در تنظیم شبکه‌های بیان ژن دارند. miRNAها بیان طیف وسیعی از ژن‌ها را در سطوح رونویسی (متیلاسیون DNA)، پس از رونویسی و ترجمه بهطور منفی تنظیم میکنند. آنها بهعنوان تنظیم کنندههای پس از رونویسی عمل میکنند و به توالیهای خاصی روی مولکول‌های RNA پیامرسان (mRNA) متصل میشوند. این اتصال mRNA هدف را میشکند و بهطور موثر، ژنی را که کدگذاری می‌کند خاموش می‌کند یا از ترجمه آن به پروتئین جلوگیری می‌کند. RNAهای تداخلی کوتاه (siRNA) از پردازش RNAهای بلند دو رشتهای (dsRNAs) بهدست میآیند. سپس، یک رشته راهنمای خاص انتخاب شده و در کمپلکس خاموش‌کننده القا شده (RISC) ادغام می‌شود. هنگامیکه این کمپلکس در داخل RISC قرار میگیرد، یکی از اعضای خانواده پروتئینArgonaute (AGO) با رشته راهنما متصل می‌شود و RISC را بهسمت RNAهای هدف با مکمل توالی کامل هدایت می‌کند. این تعامل منجر به برش دقیق RNAهای هدف توسط پروتئین Argonaute می‌شود. این فرآیند که بهعنوان تداخلRNA (RNAi) شناخته می‌شود، نقش اساسی در تنظیم ژن و پاسخهای دفاعی در گیاهان دارد.
گیاهان از یک سیستم تنظیمی پیچیده بهنام خاموشی ژن استفاده میکنند که بیان ژن را با غیرفعال کردن ژنهای خاص کنترل می‌کند. دو مکانیسم کلیدی در این سیستم شامل خاموش کردن ژن پس از رونویسی (PTGS) است که با هدف قرار دادن مولکول‌های RNA ژن‌ها را غیرفعال می‌کند و دیگری خاموش کردن ژن رونویسی (TGS) که از تولید RNA از الگوی DNA جلوگیری می‌کند. miRNAها می‌توانند با ترویج تخریب رونوشتهای خاص mRNA و TGS با بهکارگیری متیلاسیون DNA برای ژنهای هدف، بر PTGS تأثیر بگذارند. PTGS در سیتوپلاسم عمل می‌کند و مولکول‌های RNA پیامرسان (mRNA) را هدف قرار می‌دهد. PTGS میتواند توسط dsRNAها یا miRNAها تحریک شود. این dsRNAها می‌توانند از عفونت ویروسی، درج ترانسژن و تکرارهای معکوس در ژنهای گیاهی منشاء بگیرند. Dicer، یک کمپلکس آنزیمی RNase III است که dsRNAهای مربوطه را شناسایی کرده و به RNAهای مداخلهگر کوچک (siRNA) برای تداخلRNA (RNAi) میشکافد. سپس siRNAها یک کمپلکس پروتئینی بهنام کمپلکس خاموش کننده القاییRNA (RISC) را بهسمت توالیهای mRNA مکمل هدایت میکنند. RISC، mRNAهای هدف را میشکافد، آنها را خاموش می‌کند و از ترجمه آنها به پروتئینها جلوگیری می‌کند. TGS با اصلاح DNA در هسته عمل می‌کند، آن را برای رونویسی کمتر در دسترس قرار می‌دهد و در نتیجه از تولید mRNA جلوگیری می‌کند. TGS به مکانیسم‌هایی مانند متیلاسیون DNA و تغییرات هیستون برای خاموش کردن بیان ژن در هسته متکی است. این تغییرات یک محیط کروماتین سرکوب کننده ایجاد می‌کند که مانع از دسترسی و رونویسی RNA پلیمراز به DNA می‌شود. در حالیکه نقش اصلی miRNAها در PTGS کاملاً شناسایی نشده است، برخی مطالعات نشان می‌دهد که ممکن است بر TGS نیز تأثیر بگذارند. برخی از miRNAها می‌توانند با پروتئینهای دخیل در متیلاسیون DNA یا بازسازی کروماتین تعامل داشته باشند که بهطور غیرمستقیم منجر به خاموش شدن رونویسی می‌شود. تعامل بین PTGS و TGS پیچیده است. در حالیکه دارای مسیرهای متمایزی هستند، می‌توانند بههم مرتبط باشند. در برخی موارد، PTGS ممکن است از طریق مکانیسم‌هایی بر TGS تأثیر بگذارد. mRNAهای تخریب شده از PTGS ممکن است بهعنوان سیگنالهایی عمل کنند که متیلاسیون DNA را به توالیهای DNA همولوگ هدایت میکنند و بهطور بالقوه منجر به خاموش شدن رونویسی طولانیمدت میشوند. برعکس، خاموش کردن ژن با واسطه TGS میتواند از تشکیل dsRNAها یا رونوشتهای نابجا که باعث تحریک PTGS می‌شود، جلوگیری کند.
miRNAها با هدف قرار دادنmRNA های خاص و تنظیم دقیق تولید پروتئینهای ضروری برای تحمل تنشهای محیطی، بهعنوان سوئیچهای مولکولی عمل میکنند. این کنترل دقیق به گیاهان اجازه می‌دهد تا با یک محیط پویا سازگار شوند و بیان ژن خود را برای مقابله با چالشهای خاصی که با آن روبرو هستند تنظیم کنند. miRNAهای گیاهی بهعنوان واسطهای برای خاموش کردن یا برش مستقیمmRNA های هدف عمل میکنند. در حالیکه برخی ازmiRNA ها کاملاً با اهداف mRNA خود مطابقت دارند، برخی دیگر می‌توانند با برخی عدم تطابق عمل کنند. خانواده‌های miRNA بر اساس نقاط حفاظت‌شده و تغییرات در طول پردازش به miRNAهای حفاظت‌شده و غیر حفاظت‌شده گروه‌بندی شوند. هر گروه از اینmiRNA ها اهداف خاص خود را دارند.
امروزه خاموشی RNA ناشی از مولکول‌های RNA دو رشتهای (dsRNA) به ابزاری استاندارد و سودمند در مطالعات فعالیت ژن‌ها تبدیل شده است. تاکنون مطالعاتی در زمینه مهندسی ژنتیک برای دستورزی ریزRNA در گیاهان بهمنظور افزایش تحمل به تنشهای زیستی و غیرزیستی انجام گرفته است، در حالیکه در زمینه شبکه‌های عملکردی و نظارتی آنها اطلاعات اندکی موجود است. آگاهی از نقش نظارتی این گروه از RNAها، راههای جدیدی برای مطالعات کاربردی در زمینههای ژنومی، مقاومت در برابر بیماریهای گیاهی، تحمل به تنشهای غیرزیستی نظیر خشکی، شوری، گرما و سرما، بهبود کیفیت محصول و افزایش تولید مواد غذایی ارائه خواهد نمود. هدف از این مطالعه، تجزیه و تحلیل دانش فعلی در رابطه با ریزRNAهای گیاهی و نقش آنها در تحمل به تنشهای غیر زیستی گیاهان زراعی است.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
دریافت: 1403/2/8 | پذیرش: 1403/6/8
دریافت: 1403/2/8 | پذیرش: 1403/6/8
فهرست منابع
1. Achkar, N. P., Cambiagno, D. A., & Manavella, P. A. (2016). miRNA biogenesis: a dynamic pathway. Trends in Plant Science, 21, 1034-1044.
https://doi.org/10.1016/j.tplants.2016.09.003 [DOI:10.1016/j.tplants.2016.09.003.]
2. Ahmad, H. M., Wang, X., Ijaz, M., Oranab, S., Ali, M. A., & Fiaz, S. (2022). Molecular aspects of microRNAs and phytohormonal signaling in response to drought stress: a review. Current Issues in Molecular Biology, 44(8), 3695-3710.
https://doi.org/10.3390/cimb44080253 [DOI:10.3390/cimb44080253.]
3. Arzani, A., Kumar, S., & Mansour M. M. F. (2023). Editorial: Salt tolerance in plants: molecular and functional adaptations. Frontiers in Plant Science, 14, 1280788.
https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1280788 [DOI:10.3389/fpls.2023.1280788.]
4. Asadi, A. A., Amini, A., Babaie, T., Eivazi, A. R., & Qudsi, M. (2024). Identification of genotypes tolerant to drought stress in wheat using quantitative indices in different regions of Iran's cold climate. Journal of Crop Breeding, 16(49), 17-31. [In Persian] [DOI:10.61186/jcb.16.49.17]
5. Badar, U., Venkataraman, S., AbouHaidar, M., & Hefferon, K. (2021). Molecular interactions of plant viral satellites. Virus Genes, 57, 1-22.
https://doi.org/10.1007/s11262-020-01806-9 [DOI:10.1007/s11262-020-01806-9.]
6. Baulcombe, D.C. (2022). The role of viruses in identifying and analyzing RNA silencing. Annual Review of Virology, 9, 353-373.
https://doi.org/10.1146/annurev-virology-091919-064218 [DOI:10.1146/annurev-virology-091919-064218.]
7. Burgyán, J., & Havelda, Z. (2011). Viral suppressors of RNA silencing. Trends in Plant Science, 16(5), 265-272.
https://doi.org/10.1016/j.tplants.2011.02.010 [DOI:10.1016/j.tplants.2011.02.010.]
8. Carbonell, A. (2022). RNAi tools for controlling viroid diseases. Virus Research, 313, 198729.
https://doi.org/10.1016/j.virusres.2022.198729 [DOI:10.1016/j.virusres.2022.198729.]
9. Castel, S. E., & Martienssen, R. A. (2013). RNA interference in the nucleus: roles for small RNAs in transcription, epigenetics and beyond. Nature Reviews Genetics, 14(2), 100-112.
https://doi.org/10.1038/nrg3355 [DOI:10.1038/nrg3355.]
10. Catalanotto, C., Cogoni, C., & Zardo, G. (2016). microRNA in control of gene expression: an overview of nuclear functions. International Journal of Molecular Sciences, 17, 1712-1729.
https://doi.org/10.3390/ijms17101712 [DOI:10.3390/ijms17101712.]
11. Chen, J., Zheng, Y., Qin, L., Wang, Y., Chen, L., He, Y., Fei, Z., & Lu, G. (2016). Identification of miRNAs and their targets through high-throughput sequencing and degradome analysis in male and female Asparagus officinalis. BMC Plant Biology, 16, 1-19.
https://doi.org/10.1186/s12870-016-0770-z [DOI:10.1186/s12870-016-0770-z.]
12. Chen, X., & Rechavi, O. (2022). Plant and animal small RNA communications between cells and organisms. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 23, 185-203.
https://doi.org/10.1038/s41580-021-00425-y [DOI:10.1038/s41580-021-00425-y.]
13. Curtin, S. J., Wang, M., Watson, J. M., Roffey, P., Blanchard, C. L., & Waterhouse, P. M. (2014). RNA silencing and its application in functional genomics. Rice Functional Genomics, 1, 291-332.
https://doi.org/10.1007/0-387-48914-2_12 [DOI:10.1007/0-387-48914-2-12.]
14. Das, S., & Singh, S. (2024). Small RNAs in plants: Are these magic bullets for imparting climate resilience in crops?. In non-coding RNAs (pp. 1-40). CRC Press. [DOI:10.1201/9781003369288-1]
15. Deng, P., Muhammad, S., Cao, M., & Wu, L. (2018). Biogenesis and regulatory hierarchy of phased small interfering RNAs in plants. Plant Biotechnology Journal, 16, 965-975.
https://doi.org/10.1111/pbi.12882 [DOI:10.1111/pbi.12882.]
16. Ding, D., Zhang, L., Wang, H., Liu, Z., Zhang, Z., & Zheng, Y. (2009). Differential expression of miRNAs in response to salt stress in maize roots. Annals of Botany, 103, 29-38.
https://doi.org/10.1093/aob/mcn205 [DOI:10.1093/aob/mcn205.]
17. Ding, S. W. (2023). Transgene silencing, RNA interference, and the antiviral defense mechanism directed by small interfering RNAs. Phytopathology, 113, 616-625.
https://doi.org/10.1094/PHYTO-10-22-0358-IA [DOI:10.1094/PHYTO-10-22-0358-IA.]
18. Dong, Q., Hu, B., & Zhang, C. (2022). MicroRNAs and their roles in plant development. Frontiers in Plant Science, 13, 824240.
https://doi.org/10.3389/fpls.2022.824240 [DOI:10.3389/fpls.2022.824240.]
19. Ergin, K., & Cetinkaya, R. (2022). Regulation of microRNAs. MiRNomics: MicroRNA Biology and Computational Analysis, 1, 1-32.
https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1170-8_1 [DOI:10.1007/978-1-0716-1170-8-1.]
20. Ferdous, J., Hussain, S. S., & Shi, B. J. (2015). Role of micro-RNA s in plant drought tolerance. Plant Biotechnology Journal, 13, 293-305.
https://doi.org/10.1111/pbi.12318 [DOI:10.1111/pbi.12318.]
21. Fouracre, J. P., He, J., Chen, V. J., Sidoli, S., & Poethig, R. S. (2021). VAL genes regulate vegetative phase change via miR156-dependent and independent mechanisms. PLoS Genetics, 17, 1009626.
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1009626 [DOI:10.1371/journal.pgen.1009626.]
22. Gelaw, T. A., & Sanan-Mishra, N. (2021). Non-coding RNAs in response to drought stress. International Journal of Molecular Sciences, 22, 12519.
https://doi.org/10.3390/ijms222212519 [DOI:10.3390/ijms222212519.]
23. He, J., Xu, M., Willmann, M. R., McCormick, K., Hu, T., Yang, L., Starker, C. G., Voytas, D. F., Meyers, B. C., & Poethig, R. S. (2018). Threshold-dependent repression of SPL gene expression by miR156/miR157 controls vegetative phase change in Arabidopsis thaliana. PLoS Genetics, 14, 1007337.
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1007337 [DOI:10.1371/journal.pgen.1007337.]
24. Hedil, M., & Kormelink, R. (2016). Viral RNA Silencing Suppression: The Enigma of Bunyavirus NSs Proteins. Viruses, 208, 1-24.
https://doi.org/10.3390/v8070208 [DOI:10.3390/v8070208.]
25. Hong, S. F., Fang, R. Y., Wei, W. L., Jirawitchalert, S., Pan, Z. J., Hung, Y. L., Pham, T. H., Chiu, Y. H., Shen, T. L., Huang, C. K., & Lin, S. S. (2023). Development of an assay system for the analysis of host RISC activity in the presence of a potyvirus RNA silencing suppressor, HC-Pro. Virology Journal, 20, 1-13.
https://doi.org/10.1186/s12985-022-01956-2 [DOI:10.1186/s12985-022-01956-2.]
26. Hou, J., Lu, D., Mason, A. S., Li, B., Xiao, M., An, S., & Fu, D. (2019). Non-coding RNAs and transposable elements in plant genomes: emergence, regulatory mechanisms and roles in plant development and stress responses. Planta, 250, 23-40.
https://doi.org/10.1007/s00425-019-03166-7 [DOI:10.1007/s00425-019-03166-7.]
27. Hung, Y. H., & Slotkin, R. K. (2021). The initiation of RNA interference (RNAi) in plants. Current Opinion in Plant Biology, 61, 102014.
https://doi.org/10.1016/j.pbi.2021.102014 [DOI:10.1016/j.pbi.2021.102014.]
28. Kalantidis, K., Schumacher, H. T., Alexiadis, T., & Helm, J. M. (2008). RNA silencing movement in plants. Biology of the Cell, 100, 13-26.
https://doi.org/10.1042/BC20070079 [DOI:10.1042/BC20070079.]
29. Islam, W., Adnan, M., Alomran, M. M., Qasim, M., Waheed, A., Alshaharni, M. O., & Zeng, F. (2024). Plant responses to temperature stress modulated by microRNAs. Physiologia Plantarum, 176(1), e14126. [DOI:10.1111/ppl.14126]
30. Kerchev, P., van der Meer, T., Sujeeth, N., Verlee, A., Stevens, C.V., Van Breusegem, F., & Gechev, T. (2020). Molecular priming as an approach to induce tolerance against abiotic and oxidative stresses in crop plants. Biotechnology Advances, 40, 107503.
https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2019.107503 [DOI:10.1016/j.biotechadv.2019.107503.]
31. Kotowska‐Zimmer, A., Pewinska, M., & Olejniczak, M. (2021). Artificial miRNAs as therapeutic tools: challenges and opportunities. Wiley Interdisciplinary Reviews: RNA, 12, 1640-1652.
https://doi.org/10.1002/wrna.1640 [DOI:10.1002/wrna.1640.]
32. Kozomara, A., Birgaoanu, M., & Griffiths-Jones, S. (2019). miRBase: from microRNA sequences to function. Nucleic Acids Research, 47, 155-162. [DOI:10.1093/nar/gky1141]
33. Khabiri, E., Asghari, A., Mohammadi, S., Rasolzadeh, A., & Nouraein, M. (2023). QTL mapping for some morphological traits under salt stress condition in recombinant inbred lines of bread wheat. Journal of Crop Breeding, 15(46), 104-114.
https://doi.org/10.61186/jcb.15.46.104 [DOI:10.61186/jcb.15.46.104 [In Persian]]
34. Khalid, A., Zhang, Q., Yasir, M., & Li, F. (2017). Small RNA based genetic engineering for plant viral resistance: application in crop protection. Frontiers in microbiology, 8, 43-54.
https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00043 [DOI:10.3389/fmicb.2017.00043.]
35. Kong, X., Yang, M., Le, B. H., He, W., & Hou, Y. (2022). The master role of siRNAs in plant immunity. Molecular Plant Pathology, 23, 1565-1574.
https://doi.org/10.1111/mpp.13250 [DOI:10.1111/mpp.13250.]
36. Klesen, S., Hill, K., & Timmermans, M. C. (2020). Small RNAs as plant morphogens. Current Topics in Developmental Biology, 137, 455-480.
https://doi.org/10.1016/bs.ctdb.2019.11.001 [DOI:10.1016/bs.ctdb.2019.11.001.]
37. Kutter, C., Schob, H., Stadler, M., Meins Jr, F., & Si-Ammour, A. (2007). microRNA-mediated regulation of stomatal development in Arabidopsis. The Plant Cell, 19, 2417-2429.
https://doi.org/10.1105/tpc.107.050377 [DOI:10.1105/tpc.107.050377.]
38. Lee, R. C., Feinbaum, R. L., & Ambros, V. (1993). The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14. Cell, 75, 843-854. [DOI:10.1016/0092-8674(93)90529-Y]
39. Li, Q., Shen, H., Yuan, S., Dai, X., & Yang, C. (2023). miRNAs and lncRNAs in tomato: Roles in biotic and abiotic stress responses. Frontiers in Plant Science, 13, 1094459. [DOI:10.3389/fpls.2022.1094459]
40. Ma, R., Liu, B., Geng, X., Ding, X., Yan, N., Sun, X., Wang, W., Sun, X., & Zheng, C. (2023). Biological function and stress response mechanism of MYB transcription factor family genes. Journal of Plant Growth Regulation, 42, 83-95.
https://doi.org/10.1007/s00344-021-10557-2 [DOI:10.1007/s00344-021-10557-2.]
41. Millar, A. A. (2020). The function of miRNAs in plants. Plants, 9(2), 198-202.
https://doi.org/10.3390/plants9020198 [DOI:10.3390/plants9020198.]
42. Pagano, L., Rossi, R., Paesano, L., Marmiroli, N., & Marmiroli, M. (2021). miRNA regulation and stress adaptation in plants. Environmental and Experimental Botany, 184, 104369-104382.
https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2020.104369 [DOI:10.1016/j.envexpbot.2020.104369.]
43. Pareek, M., Yogindran, S., Mukherjee, S. K., & Rajam, M. V. (2015). Plant MicroRNAs: biogenesis, functions, and applications. Plant Biology and Biotechnology: Volume II: Plant Genomics and Biotechnology, 32, 639-661.
https://doi.org/10.1007/978-81-322-2283-5_32 [DOI:10.1007/978-81-322-2283-5-32.]
44. Qiao, Y., Xia, R., Zhai, J., Hou, Y., Feng, L., Zhai, Y., & Ma, W. (2021). Small RNAs in plant immunity and virulence of filamentous pathogens. Annual Review of Phytopathology, 59, 265-288.
https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-121520-023514 [DOI:10.1146/annurev-phyto-121520-023514.]
45. Reinhart, B. J., Weinstein, E. G., Rhoades, M. W., Bartel, B., & Bartel, D. P. (2002). MicroRNAs in plants. Genes and Development, 16, 1616-1626.
https://doi.org/10.1101/gad.1004402 [DOI:10.1101/gad.1004402.]
46. Salemi, M., Mogavero, M. P., Lanza, G., Mongioi, L. M., Calogero, A. E., & Ferri, R. (2022). Examples of inverse comorbidity between cancer and neurodegenerative diseases: a possible role for noncoding RNA. Cells, 11, 1930-1954.
https://doi.org/10.3390/cells11121930 [DOI:10.3390/cells11121930.]
47. Samad, A. F. A., Sajad, M., & Ismail, I. (2020). Emerging of microRNAs as key regulators in plant secondary metabolism. Plant microRNAs: Shaping Development and Environmental Responses, 1, 121-142.
https://doi.org/10.1007/978-3-030-35772-6_7 [DOI:10.1007/978-3-030-35772-6-7.]
48. Samynathan, R., Venkidasamy, B., Shanmugam, A., Ramalingam, S., & Thiruvengadam, M. (2023). Functional role of microRNA in the regulation of biotic and abiotic stress in agronomic plants. Frontiers in Genetics, 14, 1272446.
https://doi.org/10.3389/fgene.2023.1272446 [DOI:10.3389/fgene.2023.1272446.]
49. Sanan-Mishra, N., Abdul Kader Jailani, A., Mandal, B., & Mukherjee, S. K. (2021). Secondary siRNAs in plants: biosynthesis, various functions, and applications in virology. Frontiers in Plant Science, 12, 610283.
https://doi.org/10.3389/fpls.2021.610283 [DOI:10.3389/fpls.2021.610283.]
50. Secic, E., Kogel, K. H., & Ladera-Carmona, M. J. (2021). Biotic stress-associated microRNA families in plants. Journal of Plant Physiology, 263, 153451.
https://doi.org/10.1016/j.jplph.2021.153451 [DOI:10.1016/j.jplph.2021.153451.]
51. Sharma, D., Tiwari, M., Lakhwani, D., Tripathi, R. D., & Trivedi. P. K. (2015). Differential expression of microRNAs by arsenate and arsenite stress in natural accessions of rice. Metallomics, 7, 174-187.
https://doi.org/10.1039/C4MT00264D [DOI:10.1039/c4mt00264d.]
52. Siddiqui, Z. H., Abbas, Z. K., Ansari, M. W., & Khan, M. N. (2019). The role of miRNA in somatic embryogenesis. Genomics, 111, 1026-1033.
https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2018.11.022 [DOI:10.1016/j.ygeno.2018.11.022.]
53. Singroha, G., Sharma, P., & Sunkur, R. (2021). Current status of microRNA‐mediated regulation of drought stress responses in cereals. Physiologia Plantarum, 172, 1808-1821.
https://doi.org/10.1111/ppl.13451 [DOI:10.1111/ppl.13451.]
54. Shah, S. M. S., & Ullah, F. (2021). A comprehensive overview of miRNA targeting drought stress resistance in plants. Brazilian Journal of Biology, 83, 242708.
https://doi.org/10.1590/1519-6984.242708 [DOI:10.1590/1519-6984.242708.]
55. Somssich, M., Je, B. I., Simon, R., & Jackson, D. (2016). CLAVATA-WUSCHEL signaling in the shoot meristem. Development, 143, 3238-3248.
https://doi.org/10.1242/dev.133645 [DOI:10.1242/dev.133645.]
56. Sun, X., Lin, L., & Sui, N. (2019). Regulation mechanism of microRNA in plant response to abiotic stress and breeding. Molecular Biology Reports, 46, 1447-1457.
https://doi.org/10.1007/s11033-018-4511-2 [DOI:10.1007/s11033-018-4511-2.]
57. Sun, X., Wang, C., Xiang, N., Li, X., Yang, S., Du, J., Yang, Y. & Yang, Y. (2017). Activation of secondary cell wall biosynthesis by miR319‐targeted TCP 4 transcription factor. Plant Biotechnology Journal, 15, 1284-1294.
https://doi.org/10.1111/pbi.12715 [DOI:10.1111/pbi.12715.]
58. Tan, H., Li, B., & Guo, H. (2020). The diversity of post-transcriptional gene silencing mediated by small silencing RNAs in plants. Essays in Biochemistry, 64, 919-930.
https://doi.org/10.1042/EBC20200006 [DOI:10.1042/EBC20200006.]
59. Taylor, R. S., Tarver, J. E., Foroozani, A., & Donoghue, P. C. (2017). MicroRNA annotation of plant genomes− Do it right or not at all. BioEssays, 39, 1600113.
https://doi.org/10.1002/bies.201600113 [DOI:10.1002/bies.201600113.]
60. Tiwari, M., Sharma, D., & Trivedi, P. K. (2014). Artificial microRNA mediated gene silencing in plants: progress and perspectives. Plant Molecular Biology, 86, 1-18.
https://doi.org/10.1007/s11103-014-0224-7 [DOI:10.1007/s11103-014-0224-7.]
61. Veit, B. (2009). Hormone mediated regulation of the shoot apical meristem. Plant Molecular Biology, 69, 397-408.
https://doi.org/10.1007/s11103-008-9396-3 [DOI:10.1007/s11103-008-9396-3.]
62. Voinnet, O., Rivas, S., Mestre, P., & Baulcombe, D. (2003). Retracted: An enhanced transient expression system in plants based on suppression of gene silencing by the p19 protein of tomato bushy stunt virus. The Plant Journal, 33, 949-956.
https://doi.org/10.1046/j.1365-313X.2003.01676.x [DOI:10.1046/j.1365-313X.2003.01676.x.]
63. Wang, L., Gu, X., Xu, D., Wang, W., Wang, H., Zeng, M., Chang, Z., Huang, H., & Cui, X. (2011). miR396-targeted AtGRF transcription factors are required for coordination of cell division and differentiation during leaf development in Arabidopsis. Journal of Experimental Botany, 62, 761-773.
https://doi.org/10.1093/jxb/erq307 [DOI:10.1093/jxb/erq307.]
64. Wang, X., Li, X., Zhang, S., Korpelainen, H., & Li, C. (2016). Physiological and transcriptional responses of two contrasting Populus clones to nitrogen stress. Tree Physiology, 36, 628-642.
https://doi.org/10.1093/treephys/tpw019 [DOI:10.1093/treephys/tpw019.]
65. Watt, L. G., Crawshaw, S., Rhee, S. J., Murphy, A. M., Canto, T., & Carr, J. P. (2020). The cucumber mosaic virus 1a protein regulates interactions between the 2b protein and ARGONAUTE 1 while maintaining the silencing suppressor activity of the 2b protein. PLoS Pathogens, 16, 1009125.
https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009125 [DOI:10.1371/journal.ppat.1009125.]
66. Yang, T., Wang, Y., Teotia, S., Wang, Z., Shi, C., Sun, H., Gu, Y., Zhang, Z., & Tang, G. (2019). The interaction between miR160 and miR165/166 in the control of leaf development and drought tolerance in Arabidopsis. Scientific Reports, 9, 2832-2845.
https://doi.org/10.1038/s41598-019-39397-7 [DOI:10.1038/s41598-019-39397-7.]
67. Zhan, J. & Meyers, B. C. (2023). Plant Small RNAs: Their Biogenesis, Regulatory Roles, and Functions. Annual Review of Plant Biology, 74, 21-51.
https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-070122-035226 [DOI:10.1146/annurev-arplant-070122-035226.]
68. Zhang, F., Yang, J., Zhang, N., Wu, J., & Si, H. (2022). Roles of microRNAs in abiotic stress response and characteristics regulation of plant. Frontiers in Plant Science, 13, 919243-919264.
https://doi.org/10.3389/fpls.2022.919243 [DOI:10.3389/fpls.2022.919243.]
69. Zhu, Z., Li, D., Cong, L., & Lu, X. (2021). Identification of microRNAs involved in crosstalk between nitrogen, phosphorus and potassium under multiple nutrient deficiency in sorghum. The Crop Journal, 9, 465-475.
https://doi.org/10.1016/j.cj.2020.07.005 [DOI:10.1016/j.cj.2020.07.005.]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
