دوره 12، شماره 33 - ( بهار 1399 )
جلد 12 شماره 33 صفحات 75-69 |
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:
Sabokbari Abarghan M, Zaynali Nezhad K, Ebrahimie E, Soltanloo H. (2020). Identification of Pathways and Candidate Genes Associated with Resistance to Ascochyta Blight in a Mutant Chickpea Variety using RNA-Seq Analysis. jcb. 12(33), 69-75. doi:10.29252/jcb.12.33.69
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1044-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1044-fa.html
سبکباری ابرغان معصومه، زینلی نژاد خلیل، ابراهیمی اسماعیل، سلطانلو حسن. شناسایی مسیرها و ژنهای کاندید مقاومت به بیماری آسکوکیتا در یک واریته موتانت نخود به روش آنالیز RNA-Seq پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1399; 12 (33) :75-69 10.29252/jcb.12.33.69
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده: (2626 مشاهده)
نخود در طول دوره رشد با تنش های زیستی و غیرزیستی مختلفی درگیر است. سوختگی آسکوکیتایی یکی از مخرب ترین تنش‌های زیستی کاهنده عملکرد این محصول می‌باشد. اصلاح برای دست یابی به ارقام مقاوم مهم ترین روش برای مقابله با این بیماری است. بررسی الگوی بیان ژنها و مشخص کردن ژنهای مقاوم به بیماری با استفاده از تکنیک RNA-Seq اطلاعات ارزشمندی را در اختیار اصلاحگران قرار می دهد. در این تحقیق الگوی بیان دو واریته حساس (C-727) و مقاوم (C-88) به بیماری آسکوکیتا تحت آلودگی، مورد بررسی قرار گرفت. استخراج RNA از برگ های گیاهان تحت بیماری آسکوکیتا انجام گرفته به همین منظور سه نمونه بیولوژیک ادغام شده و یک نمونه از هر واریته مورد توالی یابی قرار گرفت. توالی یابی با Illomina HiSeq انجام شد. و کتابخانه RNA عاری از RNA ریبوزومی تهیه گردید درنتیجه 82848250 خوانش از CM-88 و 72346680 خوانش از C-727 به دست آمد. در مجموع 3106 ژن با بیان افتراقی مشخص گردید. از این بین 1546 ژن در CM-88 نسبت به C-727 کاهش بیان و 1560 ژن افزایش بیان داشتند. پس از آنالیز KEGG، 1285 ژن در 122 مسیر زیستی KEGG قرار گرفتند. از 1285 ژن، 627 ژن در واریته CM-88 نسبت به واریته C-727 کاهش بیان داشته و 607 ژن افزایش بیان داشتند. نتایج آنالیز KEGG نشان داد مسیر N-Glycan biosynthesis، مسیر سنتز اسید آمینه آرژنین و یک عامل رونویسی که در القای هورمون های مربوط به سیگنال های دفاعی نقش دارند ممکن است در مقاومت به بیماری آسکوکیتا در واریته های مورد مطالعه نقش داشته باشند.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
بيوتكنولوژي گياهي
دریافت: 1398/1/31 | ویرایش نهایی: 1399/2/29 | پذیرش: 1398/5/15 | انتشار: 1399/2/29
دریافت: 1398/1/31 | ویرایش نهایی: 1399/2/29 | پذیرش: 1398/5/15 | انتشار: 1399/2/29
فهرست منابع
1. Ahmad, F., P.M. Gaur and J. Croser. 2005. Chickpea (Cicer arietinum L.). Genetic resources, chromosome engineering and crop improvement-grain legumes, Taylor and Francis, Inc. Bosa Roca, United States, 390 pp. [DOI:10.1201/9780203489284.ch7]
2. Arrigoni, O. and M.C. De Tullio. 2000. The role of ascorbic acid in cell metabolism: between gene-directed functions and unpredictable chemical reactions. Journal of Plant Physiology, 157(5): 481-488. [DOI:10.1016/S0176-1617(00)80102-9]
3. Chen, W. and K.B. Singh. 1999. The auxin, hydrogen peroxide and salicylic acid induced expression of the Arabidopsis GST6 promoter is mediated in part by an ocs element. The Plant Journal, 19(6): 667-677. [DOI:10.1046/j.1365-313x.1999.00560.x]
4. Conklin, P.L. and C. Barth. 2004. Ascorbic acid, a familiar small molecule intertwined in the response of plants to ozone, pathogens and the onset of senescence. Plant, Cell and Environment, 27(8): 959-970. [DOI:10.1111/j.1365-3040.2004.01203.x]
5. Dar, M.I., M.I. Naikoo, F. Rehman, F. Naushin and F.A. Khan. 2016. Proline accumulation in plants: roles in stress tolerance and plant development. In Osmolytes and Plants Acclimation to Changing Environment: Emerging Omics Technologies. Springer, New Delhi, pp: 155-166. [DOI:10.1007/978-81-322-2616-1_9]
6. Dias, C.V., J.S. Mendes, A.C. Dos Santos, C.P. Pirovani, A. da Silva Gesteira, F. Micheli, K.P. Gramacho, J. Hammerstone, P. Mazzafera and J.C. de Mattos Cascardo. 2011. Hydrogen peroxide formation in cacao tissues infected by the hemibiotrophic fungus Moniliophthora perniciosa. Plant Physiology and Biochemistry, 49(8): 917-922. [DOI:10.1016/j.plaphy.2011.05.004]
7. Dündar, F., L. Skrabanek and P. Zumbo. 2015. Introduction to differential gene expression analysis using RNA-seq. Applied Bioinformatics Core/Weill Cornell Medical College, pp: 1-67.
8. Food and Agriculture Organization (FAO). 2019. FAOSTAT Statistical Database of the United Nation Food and Agriculture Organization (FAO) statistical division. Rome.
9. Farid, A., F.G. Malinovsky, C. Veit, J. Schoberer, C, Zipfel and R. Strasser. 2013. Specialized roles of the conserved subunit OST3/6 of the oligosaccharyl transferase complex in innate immunity and tolerance to abiotic stresses. Plant Physiology, 162(1): 24-38. [DOI:10.1104/pp.113.215509]
10. Foley, R.C. and K.B. Singh. 2004. TGA5 acts as a positive and TGA4 acts as a negative regulator of ocs element activity in Arabidopsis roots in response to defense signals. FEBS letters, 563(1-3): 141-145. [DOI:10.1016/S0014-5793(04)00288-1]
11. Gao, X.D., H. Tachikawa, T. Sato, Y. Jigami and N. Dean. 2005. Alg14 recruits Alg13 to the cytoplasmic face of the endoplasmic reticulum to form a novel bipartite UDP-N-acetylglucosamine transferase required for the second step of N-linked glycosylation. Journal of Biological Chemistry, 280(43): 36254-36262. [DOI:10.1074/jbc.M507569200]
12. Hameed, A., A. Saddiqa, S. Nadeem., N. Iqbal., B.M. Atta and T.M. Shah. 2012. Genotypic variability and mutant identification in Cicer arietinum L. by seed storage protein profiling. Pak. J. Bot, 44(4): 1303-1310.
13. Kátay, G., E. Tyihak and E. Kátay. 2011. Effect of ascorbigen and 1'-methylascorbigen on disease resistance of bean plants to Uromyces phaseoli. Natural product communications, 6(5): 611-615. [DOI:10.1177/1934578X1100600508]
14. Jazayeri, S.M., R.A.H. Mauricio and L.M. Melgarejo. 2012. RNA-Seq: advantages, disadvantages, problems and applications. 4th Iranian Conference on Bioinformatics, Tehran, Iran, 181 pp.
15. Low, P.S. 1985. Molecular basis of the biological compatibility of nature's osmolytes. In Transport processes, iono-and osmoregulation. Springer, Berlin, Heidelberg, pp: 469-477. [DOI:10.1007/978-3-642-70613-4_39]
16. Pande, S., M. Sharma., P.M. Gaur and C.L.L. Gowda. 2010. Host Plant Resistance to Ascochyta Blight of Chickpea. Information Bulletin. International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics.
17. Qamar, A., K. Mysore and M. Senthil-Kumar. 2015. Role of proline and pyrroline-5-carboxylate metabolism in plant defense against invading pathogens. Frontiers in Plant Science, 6: 503. [DOI:10.3389/fpls.2015.00503]
18. Randhawa, N., J. Kaur, S. Singh and I. Singh. 2014. Growth and yield in chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes in response to water stress. African Journal of Agricultural Research, 9(11): 982-992. [DOI:10.5897/AJAR2013.7671]
19. Reddy, M.V. and K.B. Singh. 1990. Management of Ascochyta blight of chickpea through integration of host plant tolerance and foliar spraying of chlorothalonil. Indian Journal of Plant Protection, 18(1): 65-69.
20. Tattersall, E.A., A. Ergul, F. AlKayal, L. DeLuc, J.C. Cushman and G.R. Cramer. 2005. Comparison of methods for isolating high-quality RNA from leaves of grapevine. American Journal of Enology and Viticulture, 56(4): 400-406.
21. Upasani, M.L., B.M. Limaye, G.S. Gurjar, S.M. Kasibhatla, R.R. Joshi, N.Y. Kadoo and V.S. Gupta. 2017. Chickpea-Fusarium oxysporum interaction transcriptome reveals differential modulation of plant defense strategies. Scientific Reports, 7(1): 7746. [DOI:10.1038/s41598-017-07114-x]
22. Wagner, U., R. Edwards, D.P. Dixon and F. Mauch. 2002. Probing the diversity of the Arabidopsis glutathione S-transferase gene family. Plant Molecular Biology, 49(5): 515-532. [DOI:10.1023/A:1015557300450]
23. Wang, W., Y. Dai, M. Wang, W. Yang and D. Zhao. 2019. Transcriptome Dynamics of Double Recessive Mutant, o2o2o16o16, Reveals the Transcriptional Mechanisms in the Increase of Its Lysine and Tryptophan Content in Maize. Genes, 10(4): 316. [DOI:10.3390/genes10040316]
24. Wang, Y., Z. Zhou, J. Gao, Y. Wu, Z. Xia, H. Zhang and J. Wu. 2016. The mechanisms of maize resistance to Fusarium verticillioides by comprehensive analysis of RNA-seq data. Frontiers in Plant Science, 7: 1654. [DOI:10.3389/fpls.2016.01654]
25. Wei, G.U.O. and A.H. Shirsat. 2006. Extensin over‐expression in Arabidopsis limits pathogen invasiveness. Molecular Plant Pathology, 7(6): 579-592. [DOI:10.1111/j.1364-3703.2006.00363.x]
26. Winter, G., C.D. Todd, M. Trovato, G. Forlani and D. Funck. 2015. Physiological implications of arginine metabolism in plants. Frontiers in Plant Science, 6: 534. [DOI:10.3389/fpls.2015.00534]
27. Xie, D., L. Ma, J. Šamaj and C. Xu. 2011. Immunohistochemical analysis of cell wall hydroxyproline-rich glycoproteins in the roots of resistant and susceptible wax gourd cultivars in response to Fusarium oxysporum f. sp. Benincasae infection and fusaric acid treatment. Plant Cell Reports, 30(8): 1555-1569. [DOI:10.1007/s00299-011-1069-z]
28. Xiong, H., H. Guo, Y. Xie, L. Zhao, J. Gu, S. Zhao, J. Li and L. Liu. 2017. RNAseq analysis reveals pathways and candidate genes associated with salinity tolerance in a spaceflight-induced wheat mutant. Scientific reports, 7(1): 2731. [DOI:10.1038/s41598-017-03024-0]
29. Zander, M., S. La Camera, O. Lamotte, J.P. Métraux and C. Gatz. 2010. Arabidopsis thaliana class‐II TGA transcription factors are essential activators of jasmonic acid/ethylene‐induced defense responses. The Plant Journal, 61(2): 200-210. [DOI:10.1111/j.1365-313X.2009.04044.x]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
