عناصر تنظيمي بالادست، ژن‌هاي هدف بالقوه و الگوي بيان سه miRNA پاسخ‌دهنده به تنش خشكي در دو رقم انگور

Upstream Regulatory Elements, Potential Targets and Expression Patterns of Three Drought Responsive miRNAs in Two Grapevine Cultivars

ميكروRNAها (miRNAs) به‌عنوان گروهي از RNAهاي كوچك غيركدكننده نقش مهمي در تنظيم رشد، نمو و پاسخ گياهان به تنش‌هاي مختلف ايفا مي‌كنند. در اين تحقيق بيان سه miRNA پاسخ­دهنده به خشكي (miR160 ، miR159 و (miR169 با استفاده ازqRT-PCR در دو رقم انگور متحمل (ياقوتي) و حساس به خشكي (بيدانه‌سفيد) تحت شرايط تنش خشكي مورد مقايسه قرار گرفت. به‌منظور شناسايي عناصر تنظيمي بالقوه در پروموتر miRNAهاي مورد بررسي، توالي بالادست پيش ساز اين miRNAها توسط پايگاه داده­اي PlantCARE مورد آناليز قرار گرفت. موتيف­هاي مرتبط با خشكي مانند ABREها و MBSها در مناطق تنظيمي miRNAها شناسايي شدند. سه فاكتور رونويسي مرتبط با سيگنالينگ هورمون­هاي گياهي اسيد آبسيزيك (ABA) و اكسين به‌عنوان مهم­ترين ژن‌هاي هدفmiRNA هاي مورد بررسي، شناسايي شدند. الگوي بيان miRNAهاي مورد بررسي بسته به نوعmiRNA و نوع رقم، متفاوت بود، به‌طوري‌كه بيان miRNA159 تحت تأثير تنش در رقم بيدانه‌سفيد بدون تغيير بود و در رقم ياقوتي افزايش يافت اما بيان miRNA160 وmiRNA169 در دو رقم مورد بررسي به­ صورت معكوس تغيير يافت. پروفايل بيان وابسته به ژنوتيپ (رقم) نشان داد كه پاسخ miRNA ها به تنش خشكي در ميان ژنوتيپ‌هاي خيلي نزديك با حساسيت متفاوت به تنش نيز متفاوت است. به‌طوركلي با توجه به نقش ژن­هاي هدف بالقوه miRNA هاي مورد بررسي، به‌نظر مي‌رسد كه تغيير بيان miRNAهاي ارزيابي‌شده درنهايت به تحمل بهتر تنش خشكي در رقم ياقوتي منجر مي­شود.

MicroRNAs (miRNAs), as a group of non-coding small RNAs, play key roles in regulating the growth, development and response of plants to various stresses. In this study, the expression patterns of three drought responsive miRNAs (miR159c, miR160a,b and miR169v) were compared in both drought tolerant (Yaghuti) and drought sensitive (Bidanesefid) grapevine cultivars using qRT-PCR under drought stress conditions. For identification the potential regulatory elements in the promoter regions of investigated miRNAs, the upstream sequences of their pre-miRNAs were analyzed using PlantCARE database. Drought related motifs such as ABREs and ABSs were identified in the regulatory regions of investigated miRNAs. Three transcription factors related to Auxin and ABA signaling were identified as the most important target genes for investigated miRNAs. The expression patterns of studied miRNAs were different affected from miRNA kind and grapevine cultivar. So, the expression of miR159 remained unchanged in Bidanesefid and increased in Yaghuti cultivar under drought stress condition, but the expression of miR160 and miR169 changed reversely in both cultivars. Cultivar dependent expression showed that miRNA responses to drought stress are also different among very relative genotypes with different drought susceptibility. Generally, considering the role of the potential target genes of investigated miRNAs, it seems that the change in the expression of evaluated miRNAs ultimately leads to the better tolerate of drought stress in Yaghuti cultivar.