بررسی miRNAهای گیاه جو با استفاده از توالی یابی با کارآیی بالا در پاسخ به تنش خشکی

خشکی معمولا به عنوان شایعترین تنش غیرزنده که گیاهان زراعی با آن مواجه میشوند شناخته میشود. با توجه به کاهش بارندگیهای سالانه و افزایش خشکی و دمای هوا، ایجاد ارقام متحمل و دارای پتانسیل عملکرد بالا برای اصلاحگران اهمیت بسیاری دارد. این آزمایش به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر صفات فیزیولوژیک جو، سه رقم جو زراعی به نام های یوسف(متحمل)، موروکو(حساس) وفجر30 (نیمه حساس) و یک رقم جو بومی وحشی انتخاب شد. نتایج تجزیه واریانس و مقایسات میانگین حاصل از داده های فیزیولوژیک نشان داد که. ارقام متحمل یوسف و وحشی نسبت به ارقام دیگر به طور معنی داری محتوای نسبی آب، هدایت روزنه ای، عمق ریشه و تنظیم اسمزی بالاتری در تیمار خشکی داشتند. بعلاوه یوسف و رقم وحشی در شرایط تنش تنظیم اسمزی بالاتری داشتند و عمق ریشه آنها نیز نسبت به شاهد افزایش یافته بود که نشان می دهد تحمل این دو رقم به خشکی از طریق این صفات صورت گرفته است. در حالی که رقم حساس موروکو تنظیم اسمزی پایین و عمق ریشه کمتری داشت. پس از بررسی های انجام شده بر روی صفات فیزیولوژیکی اندازه گیری شده، دو رقم موروکو و یوسف در تنش 20% آب قابل دسترس به عنوان ارقام مناسب حساس و متحمل شناسایی شدند و برای مطالعه الگوی تغییر بیانmiRNAها مورد بررسی قرار گرفتند. در این مطالعه تعدادی از miRNA شناخته شده قبلی در هر دو رقم شناسایی شد. علاوه براین، در تیمارهای های یوسف (نرمال)، یوسف (تنش)، موروکو (نرمال) و موروکو (تنش) به ترتیب 155، 155 ، 160 و 163 عدد miRNA جدید شناسایی شد. از این تعداد 138 عدد در هر چهار تیمار، 19 عدد در سه تیمار و 12 عدد در دو تیمار شناسایی شدند. نتایج بررسی تغییر بیان نشان داد که تعداد 10 عدد از miRNAها در شرایط تنش خشکی در رقم یوسف افزایش بیان نشان داده اند در حالی که در رقم موروکو در شرایط تنش خشکی 4 عدد از miRNAها افزایش بیان و 10 عدد از miRNAها کاهش بیان نشان دادند. در این تحقیق، برای miRNAهای شناخته شده و جدید پاسخگو به تنش خشکی به ترتیب تعداد 311 و 978 عدد ژن هدف شناسایی شد. مهمترین ژنهای هدف شناسایی شده برای miRNAهایی که تغییر بیان نشان داده بودند فاکتورهای رونویسی بودند که از آنها می توان SBP، MYB ، HD-ZIP و MADS-BOX را نام برد. بنابراین می توان اینگونه استنباط کرد که احتمالا افزایش بیان miRNAها در رقم یوسف می تواند منجر به ایجاد تحمل به تنش خشکی شود در حالی که در رقم موروکو عکس این مکانیزم منجر به حساسیت به تنش خشکی شده است