دوره 14، شماره 42 - ( تابستان 1401 )
جلد 14 شماره 42 صفحات 105-97 |
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:
Hajibarat Z, Saidi A. (2022). Structure and Gene Expression of NFX Gene Family in Developmental Stages in Barley, Wheat and Maize. jcb. 14(42), 97-105. doi:10.52547/jcb.14.42.97
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1270-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1270-fa.html
حاجی برات زهره، سعیدی عباس. ساختار و بیان ژن NFX در مراحل رشدی در گونه های جو، ذرت و گندم پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 1401; 14 (42) :105-97 10.52547/jcb.14.42.97
گروه علوم و زیست فناوری گیاهی، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
چکیده: (1490 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: پروتئینهای NFXL1 و NFXL2 دارای موتیف های انگشت روی شامل (موتیف اتصال DNA و انگشت (PHD هستند که به طور بالقوه برهم کنش پروتئین را واسطه گری می کنند. ژن های NF-X نقش مهمی در پاسخ به سیگنالینگ دفاعی با استفاده از هورمونهای گیاهی دارد.
مواد و روش ها: در این مطالعه، 12 ژن NF-X در جو، ذرت و گندم انتخاب شدند. ساختار ژن، الگوهای دوبرابرشدگی و درخت فیلوژنتیک برای 12 فاکتور رونویسی NF-X در سه گونه مورد آنالیز قرار گرفت. همچنین، تجزیه و تحلیل مقایسه ای برای شناسایی ارتولوگها و پارالوگ های NF-X در ژنوم ذرت، جو و گندم انجام شد.
یافته ها: درخت فیلوژنتیک NF-X از جو و ذرت و گندم به دو گروه تقسیم بندی شدند. آنالیز ساختاز ژنی نشان داد که تعداد اگزون ژنهای NF-X بین 1 تا 13متغیر است. آنالیز سینتنی ژنهای NF-X جو، ذرت و گندم نشان داد که شباهت TaNFXL1.2 با HvNFXL1و HvNFXL2 باTaNFXL1.3 ، TaNFXL2،TaNFXL2.1 و ZmNFXL1 با ZmNFXL1.1 بیش از 90٪ می باشد. آنالیز ژنهای NF-X نشان داد که دوبرابرشدگی تاندوم و دوبرابرشدگی سگمنتال نقش مهمی در گسترش ژنوم جو و ذرت و گندم دارد. با این حال، تعداد دوبرابرشدگی تاندوم و سگمنتال، نشان داد که این عوامل از عوامل اصلی در تکامل ژنهای NF-X هستند. این اولین مطالعه برای مقایسه ژنهای NF-X در سه گونه گیاهی است،. پیش بینی عناصر تنظیمی نشان داد کهNF-YC ،NF-YB ،NF-YA ، bHLH ، myb / SANT ، WRKY ، Dof و Trihelix بالاترین فراوانی را در ناحیه آغازگر ژنهای NF-X داشتند. ژنهای HvNF-X2 و ZmNF-X2 و TaNF-X2 بالاترین تعداد سیس المنتها را به خود اختصاص دادند. آنالیز بیان ژنهای NF-X نشان داد که این ژنها تقریبا در تمامی مراحل رشدی افزایش بیان نشان دادند.
نتیجه گیری: یافته های ما می تواند به عنوان منبع مفیدی برای مطالعات آینده ژنهای NF-X در مطالعات مقایسه ای بین گونههای مختلف گیاهی در نظر گرفته شود. هدف از این مطالعه، شناسایی و توصیف ژنهای NF-X در سه گونه از طریق روش تجزیه و تحلیل ژنوم بود. ژنهایHvNFX1 ، HvNF-X2 و ZmNFXL1.1 بیان ژن را در تمام مراحل رشدی نشان دادند. ساختار ژن در اکثر پروتئینهای هر گروه مشابه بود که با طبقه بندی فیلوژنتیک ژنهای NF-X مطابق بود.
مقدمه و هدف: پروتئینهای NFXL1 و NFXL2 دارای موتیف های انگشت روی شامل (موتیف اتصال DNA و انگشت (PHD هستند که به طور بالقوه برهم کنش پروتئین را واسطه گری می کنند. ژن های NF-X نقش مهمی در پاسخ به سیگنالینگ دفاعی با استفاده از هورمونهای گیاهی دارد.
مواد و روش ها: در این مطالعه، 12 ژن NF-X در جو، ذرت و گندم انتخاب شدند. ساختار ژن، الگوهای دوبرابرشدگی و درخت فیلوژنتیک برای 12 فاکتور رونویسی NF-X در سه گونه مورد آنالیز قرار گرفت. همچنین، تجزیه و تحلیل مقایسه ای برای شناسایی ارتولوگها و پارالوگ های NF-X در ژنوم ذرت، جو و گندم انجام شد.
یافته ها: درخت فیلوژنتیک NF-X از جو و ذرت و گندم به دو گروه تقسیم بندی شدند. آنالیز ساختاز ژنی نشان داد که تعداد اگزون ژنهای NF-X بین 1 تا 13متغیر است. آنالیز سینتنی ژنهای NF-X جو، ذرت و گندم نشان داد که شباهت TaNFXL1.2 با HvNFXL1و HvNFXL2 باTaNFXL1.3 ، TaNFXL2،TaNFXL2.1 و ZmNFXL1 با ZmNFXL1.1 بیش از 90٪ می باشد. آنالیز ژنهای NF-X نشان داد که دوبرابرشدگی تاندوم و دوبرابرشدگی سگمنتال نقش مهمی در گسترش ژنوم جو و ذرت و گندم دارد. با این حال، تعداد دوبرابرشدگی تاندوم و سگمنتال، نشان داد که این عوامل از عوامل اصلی در تکامل ژنهای NF-X هستند. این اولین مطالعه برای مقایسه ژنهای NF-X در سه گونه گیاهی است،. پیش بینی عناصر تنظیمی نشان داد کهNF-YC ،NF-YB ،NF-YA ، bHLH ، myb / SANT ، WRKY ، Dof و Trihelix بالاترین فراوانی را در ناحیه آغازگر ژنهای NF-X داشتند. ژنهای HvNF-X2 و ZmNF-X2 و TaNF-X2 بالاترین تعداد سیس المنتها را به خود اختصاص دادند. آنالیز بیان ژنهای NF-X نشان داد که این ژنها تقریبا در تمامی مراحل رشدی افزایش بیان نشان دادند.
نتیجه گیری: یافته های ما می تواند به عنوان منبع مفیدی برای مطالعات آینده ژنهای NF-X در مطالعات مقایسه ای بین گونههای مختلف گیاهی در نظر گرفته شود. هدف از این مطالعه، شناسایی و توصیف ژنهای NF-X در سه گونه از طریق روش تجزیه و تحلیل ژنوم بود. ژنهایHvNFX1 ، HvNF-X2 و ZmNFXL1.1 بیان ژن را در تمام مراحل رشدی نشان دادند. ساختار ژن در اکثر پروتئینهای هر گروه مشابه بود که با طبقه بندی فیلوژنتیک ژنهای NF-X مطابق بود.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
بيوتكنولوژي گياهي
دریافت: 1400/3/31 | ویرایش نهایی: 1401/5/15 | پذیرش: 1400/9/28 | انتشار: 1401/5/21
دریافت: 1400/3/31 | ویرایش نهایی: 1401/5/15 | پذیرش: 1400/9/28 | انتشار: 1401/5/21
فهرست منابع
1. Dietrich, R., K. Ploss and M. Heil. 2005. Growth responses and fitness costs after induction of pathogen resistance depend on environmental conditions. Plant Cell Environment, 28: 211-222. [DOI:10.1111/j.1365-3040.2004.01265.x]
2. Ghanbari, M.S.R. and M. Tohidfar. 2020. Identification, Isolation and Bioinformatic Analysis of Specific Tuber Promoter in Plants. Journal of crop breeding, 11(32): 1-10 (In Persian). [DOI:10.29252/jcb.11.32.1]
3. Ghorbani, H., H. Samizadeh Lahiji and G.A. Nematzadeh. 2019. In Silico Characterization of Proteins Containing ARID-PHD Domain and Its Expression in Aeluropus littoralis Halophyte. Journal of Crop Breeding, 11(29):143-152 (In Persian). [DOI:10.29252/jcb.11.29.143]
4. Höll, J., A, Vannozzi, S. Czemmel, C. D'Onofrio, A.R. Walker and T. Rausch .2013.TheR2R3-MYB transcription factors MYB14 and MYB15 regulates tilbene biosynthesis in Vitis vinifera. Plant Cell, 25: 4135-4149. [DOI:10.1105/tpc.113.117127]
5. Lisso, J., T. Altmann and C.Müssig. 2006. The AtNFXL1 gene encodes a NF-X1 type zinc finger protein required for growth under salt stress. FEBS letters, 580(20): 4851-4856. [DOI:10.1016/j.febslet.2006.07.079]
6. Liu, JX. and SH. Howell. 2010. BZIP28 and NF-Y transcription factors are activated by ER stress and assemble into a transcriptional complex to regulate stress response genes in Arabidopsis. The Plant Cell, 22(3): 782-96. [DOI:10.1105/tpc.109.072173]
7. Llorca, C.M., M. Potschin and U. Zentgraf .2014. Bzips and WRKYs: two large transcription factor families executing two different functional strategies. Frontiers Plant Science, 5:169.doi:10.3389/fpls.2014.00169 [DOI:10.3389/fpls.2014.00169]
8. Maruyama, K., D.A.I.S.U.K.E. Todaka, J. Mizoi, T. Yoshida, S.A.T.O.S.H.I. Kidokoro, S.A.T.O.K.O. Matsukura and K. Yamaguchi-Shinozaki. 2012. Identification of cis-acting promoter elements in cold-and dehydration-induced transcriptional pathways in Arabidopsis, rice, and soybean. DNA research, 19(1): 37-49. [DOI:10.1093/dnares/dsr040]
9. Mauch-Mani, B. and F. Mauch. 2005. The role of abscisic acid in plant-pathogen interactions. Current Opinion. Plant Biology, 8:409-414. [DOI:10.1016/j.pbi.2005.05.015]
10. Mishra A.K., J. Choi, M.F. Rabbee and K.H. Baek. 2019. In Silico Genome-Wide Analysis of the ATP-Binding Cassette Transporter Gene Family in Soybean (Glycine max L.) and Their Expression Profiling. BioMed Research International, 1-14.
https://doi.org/10.1155/2019/8150523 [DOI:10.1155/2019/8150523.]
11. Pandey, G.K., J.J. Grant, Y.H. Cheong, B.G. Kim, L. Li and S. Luan. 2005. ABR1, an APETALA2-domain transcription factor that functions as a repressor of ABA response in Arabidopsis. Plant Physiology, 139(3): 1185-1193. [DOI:10.1104/pp.105.066324]
12. Rahman, H., Y.P. Xu, X.R. Zhang and X.Z. Cai. 2016. Brassica napus genome possesses extraordinary high number of CAMTA genes and CAMTA3 contributes to PAMP triggered immunity and resistance to Sclerotinia sclerotiorum. Frontiers in plant science, 7: 581. [DOI:10.3389/fpls.2016.00581]
13. Saidi, A. and Z. Hajibarat. 2020. In-silico analysis of eukaryotic translation initiation factors (eIFs) in response to environmental stresses in rice (Oryza sativa). Biologia, 75: 1731-1738. [DOI:10.2478/s11756-020-00467-1]
14. Saidi, A., Z. Hajibarat and Z. Hajibarat. 2020. Identification of responsive genes and analysis of genes with bacterial-inducible cis-regulatory elements in the promoter regions in Oryza sativa L. Acta agriculturae Slovenica, 116(1): 115-123. [DOI:10.14720/aas.2020.116.1.1035]
15. Saidi, A., Z. Hajibarat and Z. Hajibarat. 2021. Phylogeny, gene structure and GATA genes expression in different tissues of Solanaceae species. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 35:102015. [DOI:10.1016/j.bcab.2021.102015]
16. Tamura, K., G. Stecher, D. Peterson, A. Filipski and S. Kumar. 2013. MEGA6: molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology Evolution, 30: 2725-2729. [DOI:10.1093/molbev/mst197]
17. Van Aken, O., B. Zhang, S. Law, R. Narsai and J. Whelan. 2013. AtWRKY40 and AtWRKY63 modulate the expression of stress-responsive nuclear genes encoding mitochondrial and chloroplast proteins. Plant physiology, 162(1): 254-271. [DOI:10.1104/pp.113.215996]
18. Xie Z, TM. Nolan, H. Jiang and Y. Yin. 2019. AP2/ERF transcription factor regulatory networks in hormone and abiotic stress responses in Arabidopsis. Frontiers in plant science, 28(10): 228. [DOI:10.3389/fpls.2019.00228]
19. Xu, Z.S., M. Chen, L.C. Li and Y.Z. Ma. 2011. Functions and application of the AP2/ERF transcription factor family in crop improvement. Journal of Integrative Plant Biology, 53: 570-585. doi: 10.1111/j.1744-7909.2011.01062.x. [DOI:10.1111/j.1744-7909.2011.01062.x]
20. Yang, F., F. Dong, Y. Liu, J. Chai, H. Zhao, M. Lv and S. Zhou. 2020. Genome-wide identification and expression analysis of the calmodulin-binding transcription activator (CAMTA) gene family in wheat (Triticum aestivum L.). BMC genetics, 21(1): 1-10. [DOI:10.1186/s12863-020-00916-5]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
