Genetic Engineering and Biosafety Journal
مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی
Genetic Engineering and Biosafety Journal
Agriculture
http://gebsj.ir
1
admin
2588-5073
2588-5081
1
1
11
1111
11
fa
jalali
1401
1
1
gregorian
2022
4
1
11
1
online
1
fulltext
fa
شناسایی ژنهای نامزد دخیل در تحمل به خشکی ارزن دمروباهی با استفاده از رویکرد متاآنالیز تلفیقی
Identification of the drought tolerance involved candidate genes in foxtail millet through an integrated meta-analysis approach
مهندسی ژنتیک گیاهی
Plant
پژوهشي
Research
<div style="text-align: justify;"><span style="font-size:10pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span new="" romans="" style="font-family:" times=""><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar="">تنش خشکی<span style="color:black"> یکی از </span>مهمترین عوامل محدود کننده تولید در بخش کشاورزی است. استفاده از گیاهان جایگزین متحمل به خشکی با کارآیی مصرف آب بالا از اهمیت بهسزایی برخوردار است. <span style="color:black">ارزن دمروباهی (</span></span></b><b><i><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">Setaria italica</span></span></i></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">L.</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">)</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> یکی از غلات مهم غذایی و علوفه­ ای متحمل به خشکی در مناطق خشک و نیمهخشک</span></span></b><b> </b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">است.</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> در این مطالعه، </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">QTL</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">های شناسایی شده در شرایط آبیاری معمول و تنش خشکی، از مقالات مختلف گردآوری و روی نقشه ژنتیکی تلفیقی کروموزومهای ارزن مکانیابی شدند</span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">.</span></span></b><b><span b="" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> از مجموع هشت مطالعه مستقل، تعداد 386 </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">QTL</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> مرتبط با صفات ارتفاع گیاه، کارایی مصرف آب، زیست توده، طول ریشه و طول پانیکول در ارزن دمروباهی جمعآوری شد. در شرایط آبیاری عادی و تنش خشکی به ترتیب تعداد 287 و 96 ناحیه </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">QTL</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> جمعآوری شد و روی نقشه مرجع ژنتیکی قرار گرفتند.</span></span></b><b> </b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">متاآنالیز </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">QTL</span></span></b><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">ها</span></span></b><b> </b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">با استفاده از نرمافزار </span></span></b><b> </b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">BioMercator</span></span></b><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> در </span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">نسخه 2/4 صورت گرفت. در مجموع تعداد 32 ناحیه متا </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">QTL</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> (</span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">MQTL</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">) روی نه کروموزوم ارزن دمروباهی شناسایی شد که به طور میانگین فاصله اطمینان نواحی </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">MQTL</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> به نسبت</span></span></b><b> </b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">4/3 برابر کمتر از فاصله اطمینان </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">QTL</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">های اولیه در مجموع صفات مورد بررسی بود. بهمنظور بررسی الگوی بیان ژن</span></span></b><b><span arial="" lang="FA" style="font-family:"><span style="color:black"></span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">ها در نواحی </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">MQTL</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">، داده </span></span></b><b><span arial="" lang="FA" style="font-family:"><span style="color:black"></span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">های ریزآرایه و </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">RNA-seq</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> موجود در پایگاه داده</span></span></b><b><span arial="" lang="FA" style="font-family:"><span style="color:black"></span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">ها مورد آنالیز قرار گرفتند. از این بین تعداد 95 و 2172 ژن دارای بیان افتراقی در شرایط خشکی به ترتیب در چهار ناحیه </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">MQTL</span></span></b><b><span b="" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> با </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">CI</span></span></b><b><span b="" style="font-family:" zar=""><span style="color:black"> کمتر از یک میلیون جفت باز و در تمام مناطق </span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">MQTL</span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">ها شناساییشدند.</span></span></b><b> </b><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">در آنالیز "هاب" تعداد هشت ژن کلیدی شناسایی شد که جزو گروه عوامل تنظیمی و فاکتورهای رونویسی بودند. امید است نتایج این مطالعه بتواند در راستای گزینش مبتنی بر نشانگر (</span></span></b><b><span dir="LTR" new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">MAS</span></span></b><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">) </span></span></b><b><span b="" lang="FA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">و </span></span></b><b><span b="" lang="AR-SA" style="font-family:" zar=""><span style="color:black">استفاده در برنامههای بهنژادی ارزن دمروباهی با هدف معرفی ژنوتیپهای برتر متحمل به خشکی مورد استفاده قرار گیرد.</span></span></b></span></span></span></span></div>
<div style="text-align: justify;"><span style="font-size:10pt"><span style="unicode-bidi:embed"><span new="" romans="" style="font-family:" times=""><span style="font-size:12.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">Drought stress is one of the most important factors limiting production in the agricultural sector. The use of drought-tolerant alternative plants with high water use efficiency is of great importance. Foxtail millet (<i>Setaria italica</i> L.) is one of the important drought tolerant fodder and food grains in semi-arid regions. In this study, drought stress associated QTLs were collected and located on the integrated genetic map of millet chromosomes. From a total of eight studies, 386 QTLs associated with yield controlling traits including plant height, water use efficiency, plant biomass, root length and panicle length were collected in foxtail millet. Under drought stress and normal irrigation conditions, 96 and 287 QTLs were collected and projected on the reference consensus genetic map, respectively. The meta-analysis of QTLs was conducted</span></span></span> <span style="font-size:12.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">using BioMercator software V4.2. A total of 32 meta-QTLs (MQTLs) were detected on 9 foxtail millet chromosomes with a confidence interval of 3.4 times lower than the average of the original QTLs. In order to investigate the pattern of gene expression in the MQTL regions, available microarray and RNA-seq data sets in the databases were analyzed. Based on the achieved results, 95 and 2172 differentially expressed genes at drought conditions were identified in 4 MQTLs with a CI of less than 1 Mbp and in all MQTL regions, respectively. Also, eight key genes were identified by the hub analysis which belong to transcription factors and regulatory elements. We hope that the results of this study would be useful for marker assisted selection (MAS) and foxtail millet breeding programs with the aim of development of new high yielding drought-tolerant genotypes.</span></span></span></span></span></span></div>
ارزن دمروباهی, تنش خشکی, نواحی MQTL, ژنهای دارای بیان افتراقی, آنالیز هاب
Setaria italica L., Drought stress, MQTL regions, Differentially expressed genes, Hub analysis
25
41
http://gebsj.ir/browse.php?a_code=A-10-117-3&slc_lang=fa&sid=1
Fatemeh
Loni
فاطمه
لونی
Fatemeloni95@gmail.com
10031947532846004706
10031947532846004706
No
Department of Plant Production and Genetic Engineering, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran.
گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان
Ahmad
Ismaili
احمد
اسماعیلی*
ismaili.a@lu.ac.ir
10031947532846004707
10031947532846004707
No
Department of Plant Production and Genetic Engineering, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran.
گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، ایران
Zahra-Sadat
Shobbar
زهرا سادات
شبر
shobbar@abrii.ac.ir
10031947532846004708
10031947532846004708
Yes
Department of Systems Biology, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
Babak
Nakhoda
بابک
ناخدا
b.nakhoda@gmail.com
10031947532846004709
10031947532846004709
No
Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی
Hadi
Darzi Ramandi
هادی
درزی رامندی
hramandi4@gmail.com
10031947532846004710
10031947532846004710
No
Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی