شناسايي، طبقه‌بندي و آناليز بيان خانواده ژني عوامل رونويسي DREB در گياه آلوروپوس ليتوراليس (Aeluropus littoralis) تحت تنش شوري

Identification, classification and expression analysis of DREB transcription factor gene family in Aeluropus littoralis under salinity stress

خانواده ژني DREB يك خانواده بزرگ از عوامل رونويسي است كه نقش‌هاي مهمي در تنظيم رشد گياه و پاسخ به تنش‌هاي محيطي خارجي ايفا مي‌كنند. با توجه به تعيين‌‌توالي ژنوم گياه هالوفيت آلوروپوس ليتوراليس (Aeluropus littoralis) فرصتي براي آناليز گسترده ژنومي ژن‌هاي خانواده ژني DREB، فراهم شد. در مجموع، 16 ژن غير تكراري رمزكننده DREB در ژنوم آلوروپوس شناسايي شد. در اين پژوهش، ساختارهاي ژني، روابط فيلوژنتيكي، تركيب موتيف‌ها و الگوهاي بيان ژن‌هاي DREB تحت تنش شوري و بازيابي، مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند. ساختار فيلوژني نشان داد كه ژن‌هاي خانوادة ژنيDREB آلوروپوس بر مبناي همولوژي با گياه مدل آرابيدوپسيس تاليانا به 5 گروه A1، A2، A4، A5 و A6 تقسيم‌بندي شدند. آناليز ساختارهاي ژني و تركيب موتيف‌ها نشان داد كه اين ژن‌ها در هر گروه از حفاظت‌شدگي بالايي برخوردار بوده كه احتمالاً حاكي از كاركردهاي مشابه اعضاي هر گروه مي‌باشد. بر اساس داده‌هاي تعيين‌توالي RNA ، ژن‌هاي AlDREB6.3 و AlDREB6.2، ببيشترين بيان را در شرايط تنش شوري در بافت ريشه به نمايش گذاشتند. بيشترين كاهش بيان نيز در ژن‌هاي AlDREB6.4 و AlDREB6.3، در شرايط بازيابي در بافت برگي مشاهده شد. نتايج اين تحقيق مي‌تواند پايه‌اي براي تجزيه و تحليل كاركردي ژن‌هايDREB آلوروپوس براي درك نقش‌هاي زيست‌شناختي آن‌ها فراهم آورد.

DREB gene family is one large family of transcription factors that plays an important role in regulating plant growth and the response to external environmental stresses. Due to the sequencing of the Aeluropus littoralis halophyte plant genome has provided an excellent opportunity for genome-wide analysis of genes belonging to DREB gene family. In total, 16 non-redundant DREB-encoding genes were identified from the genomic sequences of A. littoralis. In this research, gene structures, phylogenetic relationships, motif compositions and expression profiles of DREB genes under salt stress and recovery conditions were analyzed. The phylogenic construction suggests that the AlDREB gene family was classified into five groups (A1, A2, A4, A5 and A6) in A. littoralis. Gene structure and motif composition revealed that these genes were conservative in each group, suggesting that members of the same group may also have conserved functions. Based on RNA-seq data, AlDREB6.3 and AlDREB6.2 genes were expressed more in root tissue under salinity stress. The least expression level was observed in AlDREB6.4 and AlDREB6.3 genes in leaf tissue under recovery conditions. Result of this study can be applied as a foundation for functional analyses to unravel the biological roles of Aeloropus’ DREB genes.