پروفايل ترانسكريپتوم نوك شاخه و ريشه گياه سويا

Transcriptome profiling of shoot and root tip of soybean

در گياهان مريستم هاي انتهاي شاخه و ريشه، نواحي داراي سلول هاي بنيادي هستند. مريستم نوك شاخه سلول هاي مورد نياز براي توسعه ساختار هاي هوايي گياه مانند برگ ها، گل ها، شاخه ها و فواصل بين Node ها را تامين مي كند و مريستم نوك ريشه مسئول ايجاد اندام هاي زير زميني گياه مي باشد. علاوه بر اين ريشه از اجزاي اصلي تغذيه و استفاده از آب در گياه مي باشد. بنابراين رشد و توسعه گياه وابسته به عمل نواحي مريستمي در ريشه و شاخه مي باشد. در اين مطالعه ترانسكريپتوم نوك شاخه و ريشه گياه سويا مورد بررسي قرار گرفت تا ژن هايي كه در هر يك از اين نواحي بيان بالاتري را دارند و احتمالا نقش اساسي در اين نواحي دارند شناسايي شوند. به اين منظور داده هاي حاصل از RNA-seq به وسيله نرم افزار CLC Genomic workbench مورد آناليز واقع شدند. نتايج نشان داد 1956 ژن به طور اختصاصي در نوك شاخه و 1725 ژن به طور اختصاصي در نوك ريشه بيان مي شوند. علاوه بر اين در نوك شاخه در مقايسه با نوك ريشه 3750 ژن داراي يك افزايش دو يا بيش از دو برابر و 3710 ژن از ژن هاي با كاهش بيان، كاهش بياني در حد دو و يا بيش از دو را در نوك شاخه داشتند. آناليز عملكردي ژن متمايز بيان شده نشان داد كه اين ژن ها در فعاليت هاي كاتاليتيك، رونويسي، سيگنالينگ و تنظيم كننده آنزيمي نقش دارند.

Shoot apical meristem (SAM) and root apical meristem (RAM) are regions in the plant which contain stem cells. SAM provides cells for development of all above-ground structures such as leaves, flowers, branches and inter nodes and RAM is responsible for formation of plant underground organs. Furthermore, root is major component of plant nutrient and use of water in the plant. Therefore, the growth and development of the plant depends on the function of meristematic regions in shoot and root apex. In this study, the transcriptome of the shoot and root tip of soybean were investigated to identify genes that are highly expressed in this regions and likely to have major role in these areas. Hence, RNA-seq data were analyzed using the CLC Genomics workbench. Results revealed 1956 and 1725 genes were specifically expressed in the shoot and root tip, respectively. Moreover in the shoot tip in comparison with the root tip, 3750 genes of differentially expressed genes had a fold change of two or greater and 3710 of downregulated genes in the shoot tip had a fold change of two or greater. Functional analysis of differentially expressed genes revealed that these genes are involved in catalytic, transcription, signaling and enzyme regulator activities.