Journal of Crop Breeding

fa شناسایی مسیرهای ژنی دخیل در تحمل تنش خشکی انتهای فصل در ژنوتیپ جو Dayton/ Ranney با استفاده از ترنسکریپتومیکس Identification of Gene Pathways Involved in Tolerance to End-of-Season Drought Stress in the Dayton/Ranney Barley Genotype using Transcriptomics اصلاح نباتات مولكولي اصلاح نباتات مولكولي پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: بیان ژن&lrm;ها تحت تاثیر مراحل مختلف رشدی و عوامل مختلف محیطی متغییر است. تنش خشکی در مرحله گل&lrm;دهی و پرشدن دانه که به&lrm;عنوان تنش خشکی پایان فصل شناخته می&lrm;شود، می&lrm;تواند منجر به کاهش شدید عملکرد یا شکست کامل تولید محصول شود. تجزیه و تحلیل ژنتیکی مقاومت به خشکی در مرحله زایشی به&lrm;منظور درک مکانیسم واکنش گیاه به شرایط خشکی در مواجهه با چالش&lrm;های حفظ امنیت غذایی ضروری است. بررسی پروفایل رونوشت ژن&lrm;ها در بافت&lrm;ها و مراحل مختلف رشدی تحت شرایط مختلف تنش&lrm;های محیطی می&lrm;تواند بینشی در مورد مکانیسم&lrm;های مولکولی و نحوه&lrm;ی واکنش گیاهان به تنش ارائه دهد. جو به&lrm;عنوان یک گیاه مدل برای رمزگشایی مکانیسم&lrm;های تحمل به خشکی شناخته شده است و مطالعه مکانیسم&lrm;های مولکولی جو برای اصلاح محصولات مهم است، زیرا توانایی تحمل محدودیت&lrm;های آبی در مراحل گلدهی و پر شدن دانه را دارد. هدف این پژوهش شناسایی ژن&lrm;های دارای بیان افتراقی تحت تنش خشکی پایان فصل در گیاه جو با استفاده از تکنیک RNA-Seq بود. براساس مطالعه&lrm;ی امینی و همکاران روی 13 ژنوتیپ جو دو ردیفه&lrm;ی بهاره تحت تنش خشکی، ژنوتیپ Dayton/ Ranney (اصلاح شده توسط ICARDA) به&lrm;عنوان یک ژنوتیپ متحمل به خشکی شناسایی شد و در این مطالعه برای بررسی پروفایل بیان ژن گیاه جو تحت تنش خشکی انتهای فصل استفاده شد. مواد و روش&lrm;ها: ژنوتیپ جو بهاره Dayton/ Ranney در مرحله ظهور برگ پرچم در معرض تیمار تنش خشکی 70 درصد تخلیه آب در دسترس قرار گرفت. RNA کل از برگ&lrm;های گیاهان شاهد و تنش دیده استخراج و کیفیت RNA استخراج شده بررسی شد. پس از توالی&lrm;یابی، آنالیز انجام شد و الگوی بیان ژن&lrm;های دارای بیان افتراقی تحت تنش خشکی پایان فصل به&lrm;دست آمد. همچنین، ژن‌های دارای بیان افتراقی، از نظر عملکردی با استفاده از آنالیز غنی‌سازی ژن بررسی شدند. محل اتصال عوامل رونویسی در توالی راه&lrm;انداز ژن&lrm;های دارای بیان افتراقی با استفاده نرم&lrm;افزار آنلاین PlantPAN 3.0 شناسایی و فراوانی جایگاه&lrm;های اتصال به&lrm;صورت درصدی از کل جایگاه&lrm;های شناسایی شده گزارش شد. یافته&lrm;ها: تحت تنش خشکی انتهای فصل، در گیاه جو 2920 ژن افزایش بیان و 2289 ژن کاهش بیان معنی&lrm;دار نشان دادند. ژن&lrm;های شناسایی شده در فرایندهای فتوسنتز، متابولیسم کربوهیدرات و لیپیدها، فرایندهای تنظیمی، پاسخ به محرک&lrm;های غیر&lrm;زیستی و تنش، نمو و بلوغ بذر دخیل بودند. همچنین، براساس آنالیز هستی&lrm;شناسی ژن، این ژن&lrm;ها در فرایندهای متابولیکی و بیوسنتزی اسید کربوکسیلیک، متابولیسم ساکارز و گلوکان سلولی، پروتئولیز، فسفوریلاسیون، متابولیسم و بیوسنتز RNA و متابولیسم اسیدآمینه خانواده سرین نقش داشتند. از ژ&lrm;ن&lrm;های با بالاترین افزایش بیان تحت تنش خشکی می&lrm;توان به خانواده پروتئین‌های تجمعی در اواخر جنین&lrm;زایی، یک ژن مسیر فنیل پروپانوئید به&lrm;نام آنترانیلات-N-بنزوئیل ترانسفراز 1، ژن زایلوگلوکان اندوترانس گلوکوزیلات/هیدرولاز، پروتئین سرین/ترئونین فسفاتاز، یک ناقل میتوکندریایی آرژینین، یک ژن اندونوکلئاز، آنزیم لاکاز و چندین عامل رونویسی اشاره نمود. همچنین ژن&lrm;هایی که بیشترین کاهش بیان معنی&lrm;داری را تحت تنش خشکی نشان دادند شامل یک کیناز گیرنده حاوی دامنه لکتین نوع L (Hv-LecRK)، یک ژن شبه-ریبونوکلئاز 3، عامل رونویسی HEC1-like، لیپواکسیژناز القا&lrm;&lrm;شونده با متیل جاسمونات II، گلوکان اندو-3،1-بتا-گلوکوزیداز GIII، آکواپورین PIP2-5، پروتئین 70 کیلو دالتونی شوک حرارتی و ژن آسپارتیک پروتئیناز نپنتزین-1 بود. همچنین، دو ژن ناشناخته 2HG0195510 و 4HG0389440 افزایش بیان قابل ملاحظه&lrm;ای را نشان دادند. این ژن&lrm;ها در فرایندهای متابولیکی و بیوسنتزی اسید کربوکسیلیک، پاسخ به محرک&lrm;های غیر&lrm;زیستی و تنش، پاسخ به محرک&lrm;های درون&lrm;زا، پروتئولیز، فسفوریلاسیون، متابولیسم و بیوسنتز RNA، فرایند متابولیک پروتئین، متابولیسم اسیدآمینه خانواده سرین و حمل و نقل نقش داشتند. همچنین در ﺳﻄﺢ عملکرد مولکولی، برای کلیه ژن&lrm;های دارای بیان افتراقی، گروهﻫﺎی ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ کاتالیزوری و اﺗﺼﺎل، ﺑﯿﺸﺘﺮیﻦ ﺗﻌﺪاد ژن را ﺑﻪ&lrm;ﺧﻮد اﺧﺘﺼﺎص دادﻧد. سایر عملکرد&lrm;های مولکولی شناسایی شده برای ژن&lrm;های پاسخگو به تنش خشکی شامل اتصال به پروتئین، اتصال به نوکلئوتیدی، فعالیت حمل و نقل، اتصال به DNA، فعالیت ترانسفراز، کیناز، هیدرولاز و پیروفسفاتاز می&lrm;باشد. علاوه براین، ژن&lrm;های افزایش بیان یافته به&lrm;طور خاص دارای عملکردهای انتقال پیام، عامل رونویسی، تنظیم آنزیم، انتقال مولکولی و فعالیت گیرنده بودند. جایگاه&lrm;های اتصال عوامل رونویسی شناسایی شده در ژن&lrm;های دارای بیان افتراقی به 64 خانواده طبقه&lrm;بندی شدند. بیشترین درصد جایگاه&lrm;های اتصال در ژن&lrm;های افزایش بیان یافته متعلق به عوامل رونویسی ERF/AP2 و پس از آن فراوان&lrm;ترین جایگاه&lrm;های اتصال متعلق به خانواده&lrm;ها&lrm;ی عوامل رونویسی bZIP، bHLH، DOF و GATA بود. همچنین فراوان&lrm;ترین جایگاه&lrm;های اتصال در ژن&lrm;های کاهش بیان&lrm;یافته شامل AP2/ERF، BES1 ، EIL، TCP، Myb/SANT، GATA و DOF بود. نتیجه&lrm;گیری: با بررسی بیان ژن تحت تنش خشکی پایان فصل جنبه&lrm;هایی از مکانیسم مقاومت گیاه جو به تنش خشکی که با فعالیت&lrm;های متابولیکی و بیوسنتزی گیاه در مرحله زایشی مرتبط است شناسایی شد. نتایج نشان داد که شبکه&lrm;های ژنی متنوع و پیچیده&lrm;ای در پاسخ گیاه جو به تنش خشکی انتهای فصل نقش داشتند و عمدتاً فرایندهای زیستی مرتبط با فتوسنتز و تولید متابولیت&lrm;های پیش&lrm;ساز و انرژی کاهش و فرایند&lrm;های متابولیکی افزایش یافت. همچنین فرایند پاسخ به محرک در هر دو مجموعه از ژن&lrm;های افزایش و کاهش بیان یافته، مشاهده شد.  </div> Extended Abstract Background: The expression of genes changes under the influence of different developmental stages and various environmental factors. Drought stress at the flowering and seed-filling stage, which is known as end-of-season drought stress, can lead to a sharp decrease in yield or complete failure of crop production. Genetic analysis of drought resistance in the reproductive stage is necessary to understand the mechanism of plant response to drought conditions in the face of the challenges of maintaining food security. Assessment of the transcript profile of genes in different tissues and developmental stages under different conditions of environmental stress can provide insight into the molecular mechanisms and plants’ reactions to stress. Barley is known as a model plant for deciphering the mechanisms of drought tolerance, and the study of molecular mechanisms of barley is important for breeding crops because it can tolerate water limitations at the flowering and grain-filling stages. This research aimed to identify differentially expressed genes in barley under end-of-season drought stress using the RNA-Seq technique. Based on the study of Amini et al. on 13 genotypes of spring two-row barley under drought stress, the Dayton/Ranney genotype (modified by ICARDA) was identified as a drought-tolerant genotype. Thus, they were used in this study to investigate the gene expression profile of barley under end-of-season drought stress. Methods: The Dayton/Ranney spring barley genotype was subjected to drought stress treatment (70% available water depletion) at the stage of flag leaf emergence. Total RNA was extracted from the leaves of the control and drought-treated plants, followed by qualifying the extracted RNA. After sequencing and analyzing, the expression profiles of differentially expressed genes were obtained under end-of-season drought stress. Moreover, the differentially expressed genes were functionally investigated using gene ontology enrichment analysis. The binding site of transcription factors in the promoter sequence of differentially expressed genes was identified using PlantPAN 3.0 online software, and the frequency of binding sites was reported as a percentage of all identified sites. <v:shape href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/" id="Picture_x0020_9" o:button="t" style="position:absolute; left:0; text-align:left; margin-left:6px; margin-top:291px; width:60.55pt; height:21.5pt; z-index:251750400" type="#_x0000_t75"> <v:fill o:detectmouseclick="t"> </v:fill></v:shape><v:shape filled="f" id="Text_x0020_Box_x0020_4" o:gfxdata="UEsDBBQABgAIAAAAIQC75UiUBQEAAB4CAAATAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbKSRvU7DMBSF dyTewfKKEqcMCKEmHfgZgaE8wMW+SSwc27JvS/v23KTJgkoXFsu+P+c7Ol5vDoMTe0zZBl/LVVlJ gV4HY31Xy4/tS3EvRSbwBlzwWMsjZrlprq/W22PELHjb51r2RPFBqax7HCCXIaLnThvSAMTP1KkI +gs6VLdVdad08ISeCho1ZLN+whZ2jsTzgcsnJwldluLxNDiyagkxOquB2Knae/OLUsyEkjenmdzb mG/YhlRnCWPnb8C898bRJGtQvEOiVxjYhtLOxs8AySiT4JuDystlVV4WPeM6tK3VaILeDZxIOSsu ti/jidNGNZ3/J08yC1dNv9v8AAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEArTA/8cEAAAAyAQAACwAAAF9y ZWxzLy5yZWxzhI/NCsIwEITvgu8Q9m7TehCRpr2I4FX0AdZk2wbbJGTj39ubi6AgeJtl2G9m6vYx jeJGka13CqqiBEFOe2Ndr+B03C3WIDihMzh6RwqexNA281l9oBFTfuLBBhaZ4ljBkFLYSMl6oAm5 8IFcdjofJ0z5jL0MqC/Yk1yW5UrGTwY0X0yxNwri3lQgjs+Qk/+zfddZTVuvrxO59CNCmoj3vCwj MfaUFOjRhrPHaN4Wv0VV5OYgm1p+LW1eAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEA5Q8v6wgFAAC8DwAA HwAAAGNsaXBib2FyZC9kcmF3aW5ncy9kcmF3aW5nMS54bWzsV1tu4zYU/S/QPRD6jmPZlpzIGGXg sePBAGkaxMkCaIm22FCkSlJ+TNEFdRtdWQ8pO7aTJoN20o8CsQGbIqnLe8+5L374uC4FWTJtuJJp 0DkNA8JkpnIuF2lwfzdpnQfEWCpzKpRkabBhJvh48eMPH+hgoWlV8IxAgjQDmgaFtdWg3TZZwUpq TlXFJNbmSpfU4lEv2rmmK0guRbsbhv12SbkMLvaixtRSUmv+L0QJlT2wfETlkhqIFNngcGaro8i+ XzIdyOVnXU2rG+00z66XN5rwPA2AnKQlIAra24XtNjy2n7y12AtYz3Xp9qv5nKzBQNLrJhFkbdIg iZNO/yxu5LG1JRk2RP0kiuM4IBl29JLeWRhuDyx+/oaIrLh8XQjUbNTB4EBFUzkF5fK5zdHO5jun 3ie1JtGj9W43sWtMwirPsqmuwJIhUo0KKhdsqLVaFYzmxu1oYAKezTEest2JxsmarX5SOfCltVVe 3htB92g1HVTa2M9MlcQN0kCzzPqT6PLK2EbB3RYPiZpwITzdQh5NQGYzA1zwqltzCHnf/i0Jk8vz y/OoFXX7l60oHI9bw8koavUnnbN43BuPRuPO7+7cTjQoeJ4z6Y7ZxVkneubEJc+0MmpuTzNVtuFJ PGO7WEOkdcJ9pBkleO7EOZWMXsxGQpMlFWkw8Z8tDQfb2sdqeGeGLU9M6nSj8FM3aU3652etaBLF reQsPG+FneRT0g+jJBpPjk264pJ9v0lk5cKkGzf+9aJtof88t40OSm6ZJoKXaXD+uIkOnFdeytxT aykXzfgACqf+HgrQvSMaQ+etDh67nvrIcUGQb9zMDP/wZK3gXIhx5F0MCqW/BmSFbJoG5teaahYQ 8UUiKJJO5FKB9Q9RfNbFgz5cmR2uUJlBVBrYgDTDkcUTXqkrzRcFTmrCUKohImjOtw7d6OS0E8ZO 7UYwb7XX3IUdFQtUhl9q04SCqbLh3LOP0Y01jfP4HORNb1Yx3ILgkdCQIxDyacBk636KkvI1DfrI XO7YA1974pIv08bmc8RmE5RQnFouid1UbE4zZIgRFXymeUAqKpXBRNgNJ2GMX/eNwp77xSq3WTGh JRculWIiK6g2zHPjMWD0QOgdL5kh12xFblVJ5ZHwbtiH0Bii3SG9Z8I7qKLHwgEQQPFecjFS1cYz RP78AwrGZIgYVQCcMAv4T8lNPRPcFCwnsw2ZUs3JcKF5VgtbayrINOOo2VAOZZpc02bylhlVazd7 L7kv8HZz6goRuHOHu6OZzG+oprd/x04HFdrT8zrUb4sKVPpPId8b7EFofNwh8e7o++h5W0oPHf2u 4IaslH4g+BcoUtLAp2uZIwVT8sQ5vYe+mDhIjWQpF95DX0kgcb832rUWR9te9+r/QQJBjRJcPowA 48O2jiLbf7sFb7qDscrqkknb9OGauQyqpCl4ZVBiBq6f1V/yHXL7TKUZNi4ZGamyxH4ytFbzWe1e bl0r6aaZzjiSUnQaIvNUSltQfNVw/Y8Yfi8NSNVkhRtWgSIg1MqQ2uCiRqwioCE/IRnqxgnJuWk4 YD7/l/SBEQQUXzZMuXAzBJcwtN2yhf5wR1BV6wrFEWsaDa8tGME1De9RcUIowlPJhft3C+i40VkQ NfdPCrWKS1C8i+QMPVSOlhkXPi3ei8zzIuOq7mMPCBKn1S26F7QYfsE1iRi4W1b7yb3VL2zv2e5y fPh88RcAAAD//wMAUEsDBBQABgAIAAAAIQC2OwQiVAYAAAsaAAAaAAAAY2xpcGJvYXJkL3RoZW1l L3RoZW1lMS54bWzsWUtvGzcQvhfof1jsvbHeio3Iga1H3MZOgkhJkSOlpXYZc5cLkrKjW5EcCxQo mhY9NEBvPRRtAyRAL+mvcZuiTYH8hQ65D5ESVTtGChhBLMDYnf1mOJyZ/YbkXrn6IKbeEeaCsKTj Vy9VfA8nExaQJOz4d0aDjy77npAoCRBlCe74cyz8q9sffnAFbU0oSccM8WAU4Rh7YCgRW6jjR1Km WxsbYgJiJC6xFCfwbMp4jCTc8nAj4OgYBojpRq1SaW3EiCT+NliUylCfwr9ECiWYUD5UZrCXoBhG vzmdkgnW2OCwqhBiLrqUe0eIdnywGbDjEX4gfY8iIeFBx6/oP39j+8oG2sqVqFyja+gN9F+ulysE hzU9Jg/H5aCNRrPR2intawCVq7h+u9/qt0p7GoAmE5hp5otps7m7udtr5lgDlF06bPfavXrVwhv2 6ys+7zTVz8JrUGa/sYIfDLoQRQuvQRm+uYJvNNq1bsPCa1CGb63g25WdXqNt4TUooiQ5XEFXmq16 t5htCZkyuueEbzYbg3YtN75AQTWU1aWGmLJErqu1GN1nfAAABaRIksST8xRP0QRqsosoGXPi7ZMw gsJLUcIEiCu1yqBSh//q19BXOiJoCyNDW/kFnogVkfLHExNOUtnxPwGrvgF5/eKn1y+eeScPn588 /PXk0aOTh79khiytPZSEptarH77858ln3t/Pvn/1+Gs3Xpj4P37+/PffvnIDYaaLELz85umfz5++ /PaLv3587IDvcDQ24SMSY+HdwMfebRbDxHQIbM/xmL+ZxihCxNTYSUKBEqRGcdjvy8hC35gjihy4 XWxH8C4HinEBr83uWw4PIz6TxGHxehRbwAPG6C7jzihcV2MZYR7NktA9OJ+ZuNsIHbnG7qLEym9/ lgK3EpfJboQtN29RlEgU4gRLTz1jhxg7ZnePECuuB2TCmWBT6d0j3i4izpCMyNiqpoXSHokhL3OX g5BvKzYHd71dRl2z7uEjGwlvBaIO50eYWmG8hmYSxS6TIxRTM+D7SEYuJ4dzPjFxfSEh0yGmzOsH WAiXzk0O8zWSfh3oxZ32AzqPbSSX5NBlcx8xZiJ77LAboTh1YYckiUzsx+IQShR5t5h0wQ+Y/Yao e8gDStam+y7BVrpPZ4M7wKymS4sCUU9m3JHLa5hZ9Tuc0ynCmmqA+C0+j0lyKrkv0Xrz/6V1INKX 3z1xzOqiEvoOJ843am+Jxtfhlsm7y3hALj5399AsuYXhdVltYO+p+z11++88da97n98+YS84Guhb LRWzpbpeuMdr1+1TQulQzineF3rpLqAzBQMQKj29P8XlPi6N4FK9yTCAhQs50joeZ/JTIqNhhFJY 31d9ZSQUuelQeCkTsOzXYqdthaez+IAF2Xa1WlVb04w8BJILeaVZymGrITN0q73YgpXmtbeh3ioX DijdN3HCGMx2ou5wol0IVZD0xhyC5nBCz+yteLHp8OKyMl+kasULcK3MCiydPFhwdfxmA1RACXZU iOJA5SlLdZFdncy3mel1wbQqANYRRQUsMr2pfF07PTW7rNTOkGnLCaPcbCd0ZHQPExEKcF6dSnoW N94015uLlFruqVDo8aC0Fm60L/+XF+fNNegtcwNNTKagiXfc8Vv1JpTMBKUdfwrbfriMU6gdoZa8 iIZwYDaRPHvhz8MsKReyh0SUBVyTTsYGMZGYe5TEHV9Nv0wDTTSHaN+qNSCEC+vcJtDKRXMOkm4n GU+neCLNtBsSFensFhg+4wrnU61+frDSZDNI9zAKjr0xnfHbCEqs2a6qAAZEwOlPNYtmQOA4sySy Rf0tNaacds3zRF1DmRzRNEJ5RzHJPINrKi/d0XdlDIy7fM4QUCMkeSMch6rBmkG1umnZNTIf1nbd 05VU5AzSXPRMi1VU13SzmDVC0QaWYnm+Jm94VYQYOM3s8Bl1L1PuZsF1S+uEsktAwMv4ObruGRqC 4dpiMMs15fEqDSvOzqV27ygmeIprZ2kSBuu3CrNLcSt7hHM4EJ6r84PectWCaFqsK3WkXZ8mDlDq jcNqx4fPA3A+8QCu4AODD7KaktWUDK7gqwG0i+yov+PnF4UEnmeSElMvJPUC0ygkjULSLCTNQtIq JC3f02fi8B1GHYf7XnHkDT0sPyLP1xb295vtfwEAAP//AwBQSwMEFAAGAAgAAAAhAM+3/OEEAQAA 8AEAACoAAABjbGlwYm9hcmQvZHJhd2luZ3MvX3JlbHMvZHJhd2luZzEueG1sLnJlbHOskctqwzAQ RfeF/oOZvSU7lFJKZG/SQhbdlPQDVHn8INbIaFQT/30nzqINBLrpRiAJ3Tnnaluf/JjNGHkIZKBU BWRILjQDdQY+Dq/5E2ScLDV2DIQGFmSoq/u77TuONskj7oeJM0khNtCnND1rza5Hb1mFCUlu2hC9 TbKNnZ6sO9oO9aYoHnX8nQHVVWa2bwzEfbOB7LBMMvnv7NC2g8NdcF8eKd0YoZNwoQTa2GEyoNTl 5LKWSlhB38Yo/xOjF6E4DnT8QTnbsVTnIkqtM7rgvZS7djaKFTGy/lxycvpBFbqO2BrXh8AY8/kM tyq9hUaaejkljGRXF331T9U3AAAA//8DAFBLAQItABQABgAIAAAAIQC75UiUBQEAAB4CAAATAAAA AAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAK0wP/HBAAAA MgEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAANgEAAF9yZWxzLy5yZWxzUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAOUPL+sIBQAA vA8AAB8AAAAAAAAAAAAAAAAAIAIAAGNsaXBib2FyZC9kcmF3aW5ncy9kcmF3aW5nMS54bWxQSwEC LQAUAAYACAAAACEAtjsEIlQGAAALGgAAGgAAAAAAAAAAAAAAAABlBwAAY2xpcGJvYXJkL3RoZW1l L3RoZW1lMS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAz7f84QQBAADwAQAAKgAAAAAAAAAAAAAAAADxDQAA Y2xpcGJvYXJkL2RyYXdpbmdzL19yZWxzL2RyYXdpbmcxLnhtbC5yZWxzUEsFBgAAAAAFAAUAZwEA AD0PAAAAAA== " stroked="f" style="position:absolute; left:0; text-align:left; margin-left:90px; margin-top:285px; width:369.65pt; height:31pt; z-index:251754496; v-text-anchor:top" type="#_x0000_t202"></v:shape> Results: Under end-of-season drought stress, 2920 and 2290 genes showed significant increases and decreases in expression, respectively, in barley plants. The identified genes were involved in the processes of photosynthesis, carbohydrate and lipid metabolism, regulatory processes, response to abiotic stimuli and stress, seed development, and maturation. Based on gene ontology analysis, these genes were involved in the metabolic and biosynthetic processes of carboxylic acid, sucrose, and glucan cellular metabolism, proteolysis, phosphorylation, RNA metabolism and biosynthesis, and serine family amino acid metabolism. Among the genes with the highest increase in expression under drought stress are the family of abundant proteins in late embryogenesis, a phenylpropanoid pathway gene called anthranilate N-benzoyltransferase protein 1, the xyloglucan-endotrans-glucosylate/hydrolase gene, protein serine/threonine-phosphatase, a mitochondrial arginine transporter, an endonuclease gene, laccase enzyme, and several transcription factors. Besides, the genes that showed the most significant decrease in expression under drought stress include an L-type lectin-containing receptor kinase (Hv-LecRK), a ribonuclease III-like gene, the HEC1-like transcription factor, methyljasmonate II -inducible lipoxygenase, glucan endo-1,3-beta-glucosidase GIII, PIP2;5 aquaporin, 70-kDa heat shock protein (HSP70), and an aspartic proteinase nepenthesin-1<a href="https://www.uniprot.org/uniprotkb/Q766C3/entry" style="color:#0563c1; text-decoration:underline"> </a>gene. Moreover, two unknown genes 2HG0195510 and 4HG0389440 showed significant increases in expression. These genes are involved in the metabolic and biosynthetic processes of carboxylic acid, response to abiotic stimuli and stress, response to endogenous stimuli, proteolysis, phosphorylation, RNA metabolism and biosynthesis, the protein metabolic process, and serine family amino acid metabolism and transport. At the level of molecular function, the groups of catalytic activity and connection assigned the largest number of genes to themselves for all the genes with differential expression. Other molecular functions identified for genes responsive to drought stress include protein binding, nucleotide binding, transport activity, DNA binding, transferase, kinase, hydrolase, and pyrophosphatase activity. In addition, these increased genes expressed specifically had the functions of message transmission, transcription factor, enzyme regulation, molecular transport, and receptor activities. The binding positions of transcription factors in genes with differential expression were classified into 64 families. The highest percentage of binding sites in the up-expressed genes belongs to ERF/AP2 transcription factors, followed by the most abundant binding sites belonging to the transcription factor family of bZIP, bHLH, DOF, and GATA. Furthermore, the most abundant binding sites in the down-expressed genes included AP2/ERF, BES1, EIL, TCP, Myb/SANT, GATA, and DOF. Conclusion: By evaluating the gene expression under end-of-season drought stress, aspects of the resistance mechanism of barley to drought stress were identified that are related to the metabolic and biosynthetic activities of the plant in the reproductive stage. The results show that diverse and complex gene networks play a role in the response of the barley plant to end-of-season drought stress, which mainly decreased the biological processes related to photosynthesis and the production of precursor metabolites and increased the metabolic processes. Additionally, the response process to the stimulus was observed in both sets of increased and decreased expressed genes.   مکانیسم ‎های مقاومت به خشکی, آنالیز RNA-Seq, الگوی بیان ژن, هستی ‎شناسی ژن Drought Resistance Mechanisms, Gene Expression Profile, Gene ontology, RNA-Seq analysis 50 62 http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-282-3&slc_lang=fa&sid=1 Saeedeh Alidoust سعیده علیدوست alidoust@ymail.com 100319475328460025538 100319475328460025538 No Department of Plant Production & Genetics, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Sara Dezhsetan سارا دژستان sdezhsetan@uma.ac.ir 100319475328460025539 100319475328460025539 Yes Department of Plant Production & Genetics, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Mahdi Behnamian مهدی بهنامیان mbehnamian@uma.ac.ir 100319475328460025540 100319475328460025540 No Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران