| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 3,020 |
| تعداد مقالات | 33,742 |
| تعداد مشاهده مقاله | 44,988,581 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 47,408,518 |
توالی‌یابی de novo ترانسکریپتوم و آنالیز عملکردی ژن‌های با بیان متفاوت بذرهای بزرگ و کوچک گیاه توق خاردار (Xanthium strumarium L.) در دوره نمو | ||
| علوم و فناوری بذر ایران | ||
| مقاله 16، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 16، بهمن 1398، صفحه 211-227 اصل مقاله (1.71 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ijsst.2019.122712.1220 | ||
| نویسندگان | ||
| ایمان نعمتی1؛ محمد صدقی* 2؛ قاسم حسینی سالکده3؛ رضا توکل افشاری4؛ محمدرضا نقوی5 | ||
| 1دانشجوی دکتری علوم و تکنولوژی بذر دانشگاه محقق اردبیلی | ||
| 2گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی | ||
| 3پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران | ||
| 4استاد/ گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران. | ||
| 5استاد/ گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| گیاه توق خاردار (Xanthium strumarium L.) گیاهی هرز با ارزش دارویی بالا است که به دلیل وجود خواب عمیق فقط در یکی از دو بذر درون یک کپسول این گیاه، برای مطالعات خواب بذر بسیار مورد علاقه پژوهشگران است. با این وجود، نبود اطلاعات ژنومیک در این گیاه، سبب شده است که دانسته‌ها در مورد آن در سطح بسیار پایینی باشد. در این تحقیق، ترانسکریپتوم بذرهای کوچک و بزرگ این گیاه در طول دوره نمو با استفاده از پلتفرم Illumina، با هدف شناسایی و بررسی عملکردی رونوشت‌های با بیان متفاوت میان دو بذر، توالی‌یابی شد. توالی‌های شناسایی شده بین دو بذر با یکدیگر مقایسه شدند و رونوشت‌های با بیان متفاوت بین دو بذر مورد تفسیر عملکردی قرار گرفتند. در این پژوهش تعداد 191192 توالی ژن با میانگین طول 69/989 جفت‌باز شناسایی شد. آنالیزهای تشابه توالی و تفسیر عملکردی این توالی‌ها برعلیه پایگاه داده nr، آنالیز GO و KEGG انجام شد. ژن‌های با بیان متفاوت، از نظر top hits، بیشترین تشابه را با آفتابگردان زراعی (41/83 درصد) داشتند. آنالیز GO سبب شناسایی 615 تفسیر عملکردی در 36 گروه شد. فراوان‌ترین GO یافت شده در دسته فرایند بیولوژیک، فرایندهای بیوسنتزی بود. نتایج این تحقیق فرایندهای بیوسنتزی و متابولیک بیشتر را در بذر بزرگ نسبت به بذر کوچک‌تر و نقش تنظیمی کلیدی رونویسی را در دوره نمو بذر نشان داد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| توق خاردار؛ ترانسکریپتوم؛ بذرهای بزرگ و کوچک؛ نمو؛ توالی یابی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| De novo tanscriptome sequencing and functional annotation of differentially expressed genes in large and small seeds of common cocklebur (Xanthium strumarium L.) during seed development | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Iman Nemati1؛ Mohammad Sedghi2؛ Ghasem Hoseini Salekdeh3؛ Reza Tavakkol afshari4؛ Mohammadreza Naghavi5 | ||
| 1PhD student, seed science and technology, university of Mohaghegh Ardabili | ||
| 2University of Mohaghegh Ardabili, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Department of Agronomy and Plant Breeding | ||
| 3Agricultural Biotechnology Institute of Iran | ||
| 4Professor/ Dept. of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad. Iran. | ||
| 5Prof./Dept. of Agronomy and Breeding, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Common cocklebur (Xanthium strumarium L.) is a widespread weed with high medical value and interested for researchers because of deep dormancy in one of its two seeds in one bur. However, lack of genomic data has led to low information about it. Transcriptome large and small seeds were sequenced using Illumina platform to identify and functional analysis of differentially expressed transcripts in two seeds. Identified sequences in each seeds were compared and differentially expressed genes were functionally annotated. In this research 191192 sequence with a mean of 989.69 bp were detected. Sequence similarity analysis and functional analysis was carried out aginst nr, GO and KEGG databases. Differentially expressed genes had the most similarity with sunflower (83.41 per cent) in terms of top hits. GO analysis led to identify 615 functional annotation distributed in 36 categories. The most abomdant GO in biological process was biosynthesis. Results of our research shows the higher biosynthetic and metabolic processes in large seed of certain bur rather than the small one and also key regulatory role of transcription during seed development. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| common cocklebure, transcriptome, large and small seeds, development, sequencing | ||
| مراجع | ||
|
Arruda, P., E.L. Kemper, F. Papes, and A. Leite. 2000. Regulation of lysine catabolism in higher plants. Trends Plant Sci. 5 (8): 324-330. https://doi.org/10.1016/S1360-1385 (00)01688-5 Autran, D., C. Baroux, M.T. Raissig, T. Lenormand, M. Wittig, S. Grob, A. Steimer, M. Barann, U.C. Klostermeier, O. Leblanc, J.P. Vielle-Calzada, P. Rosenstiel, D. Grimanelli, and U. Grossniklaus. 2011. Maternal epigenetic pathways control parental contributionstons to Arabidopsis early embryogenesis. Cell. 145: 707-719. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.04.014 Belmonte, M.F., R.C. Kirkbride, S.L. Stone, J.M. Pelletier, A.Q. Bui, E.C. Yeung, M. Hashimoto, J. Fei, C.M. Harada, M.D. Munoz, B.H. Le, G.N. Drews, S.M. Brady, R.B. Goldberg, and J.J. Harada. 2013. Comprehensive developmental profiles of gene activity in regions and subregions of the Arabidopsis seed. PNAS. 110 (5): 435-444. https://doi.org/10.1073/pnas.1222061110 Bourdin, B., H. Adenier, and Y. Perrin. 2007. Carnitine is associated with fatty acid metabolism in plants. Plant Physiol. Biochem. 45: 926-931. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2007.09.009 Chen, H., F.W. Wang, Y.Y. Dong, N. Wang, Y.P. Sun, X.Y. Li, L. Liu, X.D. Fan, H.L. Yin, Y.Y. Jing, X.Y. Zhang, Y.L. Li, G. Chen, and H. Li. 2012. Sequence mining and transcript profiling to explore differentially expressed genes associated with lipid biosynthesis during soybean seed development. BMC Plant Biol. 12: 122. https://doi.org/10.1186/1471-2229-12-122 Curtin, S.J., F. Zhang, J. Sander, W.J. Haun, C. Starker, N.J. Baltes, D. Reyon, E.J. Dahiborg, M.J. Goodwin, A.P. Coffman, D. Dobbs, J.K. Joung, D.F. Voytas, and R.M. Stupar. 2011. Targeted mutagenesis of duplicated genes in soybean with zinc-finger nucleases. Plant Physiol. 2(156): 466-473. Gehrig, H., V. Heute, and M. Kluge. 2001. New partial sequences of phosphoenolpyruvate carboxylase as molecular phylogenetic markers. Mol. Phylogenet. Evol. 20 (2): 262-274. https://doi.org/10.1006/mpev.2001.0973 Grabherr, M.G., B.J. Haas, M. Yassour, J.Z. Levin, D.A. Thompson, I. Amit, X. Adiconis, L. Fan, R. Raychowdhury, Q. Zeng, Z. Chen, E. Mauceli, N. Hacohen, A. Gnirke, N. Rhind, F. di Palma, B.W. Birren, C. Nusbaum, K. Lindblad-Toh, N. Friedman, and A. Regev. 2011. Full-length transcriptome assembly from RNA-Seq data without a reference genome. Nat. Biotech. 29 (7): 644-652. https://doi.org/10.1038/nbt.1883 Izui, K., H. Matsumura, T. Furumoto, and Y. Kai. 2004. PHOSPHOENOLPYRUVATE CARBOXYLASE: A new era of structural biology. Annu. Rev. Plant Biol. 55: 69-84. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.55.031903.141619 Kanehisa, M., Y. Sato, M. Kawashima, M. Furumichi, and M. Tanabe. 2015. KEGG as a reference resource for gene and protein annotation. Nucleic Acids Res. 44: 457-462. https://doi.org/10.1093/nar/gkv1070 Le, B., A. Javier, A. Wagmaister, T. Kavashima, and A. Bui. 2007. Using Genomics to Study Legume Seed Development. Plant Physiol. 144: 562-574. https://doi.org/10.1104/pp.107.100362 Levesque-Tremblay, G., K. Müller, S.D. Mansfield, and G.W. Haughn. 2015. HIGHLY METHYL ESTERIFIED SEEDS is a pectin methyl esterase involved in embryo development. Plant Physiol. 167: 725-737. Li, B., and C.N. Dewey. 2011. RSEM : accurate transcript quantification from RNA-Seq data with or without a reference genome. BMC Bioinformatics. 12: 323. https://doi.org/10.1186/1471-2105-12-323 Ponnu, J., V. Wahl, and M. Schmid. 2011. Trehalose-6-phosphate: connecting plant metabolism and development. Front. Plant Sci. 2: 70. https://doi.org/10.3389/fpls.2011.00070 Robinson, M.D., D.J. Mccarthy, and G.K. Smyth. 2010. edgeR : a Bioconductor package for differential expression analysis of digital gene expression data. Bioinformatics. 26 (1): 139-140. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btp616 Severin, A.J., J.L. Woody, Y.T. Bolon, B. Joseph, B.W. Diers, A.D. Farmer, G.J. Muehlbauer, R.T. Nelson, D. Grant, J.E. Specht, M.A. Graham, S.B. Cannon, G.D. May, C.P. Vance, R.C. Shomaker. 2010. RNA-Seq Atlas of Glycine max: a guide to the soybean transcriptome. BMC Plant Biol. 10: 160. https://doi.org/10.1186/1471-2229-10-160 Timm, S., M. Wittmi, S. Gamlien, R. Ewald, A. Florian, M. Frank, M. Wirtz, R. Hell, A.R. Ferinie, and H. Bauwea. 2015. Mitochondrial dihydrolipoyl dehydrogenase activity shapes photosynthesis and photorespiration of Arabidopsis thaliana. Plant Cell. https://doi.org/10.1105/tpc.15.00105 Troncoso-Ponce, M.A., A. Kilaru, X. Cao, T.P. Durrett, J. Fan, J.K. Jensen, … and J.B. Ohlrogge. 2011. Comparative deep transcriptional profiling of four developing oilseeds. Plant J. 68: 1014-1027. https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2011.04751.x Tzin, V., and G. Gad. 2010. New insights into the shikimate and aromatic amino acids biosynthesis pathways in plants. Mol. Plant. 3(6): 956-972. https://doi.org/10.1093/mp/ssq048 Vidal, J., and R. Chollet. 1997. Regulatory phosphorylation of C4 PEP carboxylase. Trends Plant Sci. 2(6): 230-237. https://doi.org/10.1016/S1360-1385 (97)01046-7 Vogt, T. 2010. Phenylpropanoid biosynthesis. Mol Plant. 3(1): 2-20. https://doi.org/10.1093/mp/ssp106. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 617 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 474 |
||