شناسايي in silico خانواده ژني PLD و بررسي الگوي بيان آنها در پاسخ به تنش شوري در گياه Medicago truncatula

In silico identification of the PLD gene family and analysis of their expression pattern in response to salt stress in Medicago truncatula

فسفوليپاز (PLD) D و اسيد فسفاتيك حاصل از آن نقش مهمي در تنظيم فرآيندهاي سلولي از جمله رشد و نمو و پاسخ به تنش دارد. PLD ها يك خانواده ژني مهم را در گياهان عالي تشكيل مي دهند. كه در آرابيدوپسيس، برنج و پنبه شناسايي شده اند . در اين پژوهش 16 ژن PLD در گياه Medicago truncatula L. شناسايي شد كه براساس دمين هاي پروتييني، روابط فيلوژني، ساختار ژن و شباهت توالي به 6 گروه α (4 ژن)، β(2 ژن)، γ(3 ژن)، δ(3 ژن)، ε(2 ژن)، ζ(2 ژن)، φ(1 ژن) تقسيم شد. الگوي بيان ژن هاي MtPLD4 و MtPLD9 در زيرگروه α و ژن هاي MtPLD13 و MtPLD15 در زير گروه γ /β تحت تنش شوري NaCl با غلظت 23ds/m در گياهچه هاي چهار هفته اي M. truncatula L. با استفاده از qRT-PCR بررسي شد. بيان MtPLD4 در طي 48 ساعت نسبت به گياه شاهد به طور معني داري افزايش داشت. الگوي بيان MtPLD9 و MtPLD15 در ساعات اوليه روند افزايشي و سپس نسبت به گياه شاهد كاهش بيان داشت. بيان MtPLD13 در طي 48 ساعت كاملا روند كاهشي داشته و سركوب شد. اين نتايج نشان داد كه زيرگروه α ژن هاي MtPLD كانديداي مهم و با ارزشي جهت آزمون هاي بعدي و مطالعات ژنوميكس كاركردي است.

Phospholipase D (PLD) and its product phosphatidic acid play important roles in cellular processes in plants including growth and developmentand stress responses. PLD genes constitute an important gene family in higher plants. The PLD family has been identified in Arabidopsis, rice, cotten and grape. In this study, 16 PLD genes were identified in the Medicago truncatula L. on the basis of protein domains, evolutionary relationship, gene architecture and sequence identity. They were grouped into six clads; α (4 genes), β (2 genes), γ (2 genes), δ (3 genes), ε (2 genes), ζ (2 gene) and φ (1 gene). The gene expression pattern of MtPLD4, MtPLD9 in the α subgroup and MtPLD13, MtPLD15 in the β/γ subgroup were investigated in four-week-old seedlings of Medicago truncatula under salt stress (23 ds/m NaCl) using qRT-PCR. MtPLD4 gene expression compared to that in control plants was increased 48 hr post-treatment. MtPLD13 gene expression decreased 48 hr post-treatment. Expression of the MtPLD9 and MtPLD15 genes increased in the early hours and then decreased compared to control plants. The results showed that the α subgroup MtPLD genes in particular are valuable candidates for further functional genomics analysis.