ارزیابی عوامل رونویسی در یک مطالعه ترانسکریپتوم در نخود (Cicer Arietinum L.) در شرایط تنش خشکی

تنش خشکی اثرات زیانباری بر رشد و تولید بسیاری از گیاهان از جمله گیاهان زراعی دارد. نخود (cicer arietinum l.) به عنوان یکی از مهم ترین حبوبات، در معرض تنش خشکی انتهایی در مناطق خشک و نیمه خشک قرار می گیرد. عوامل رونویسی نقش های کلیدی مهمی در انتقال پیام و واکنش سازگاری به تنش های غیرزیستی نظیر خشکی ایفا می کنند. در مطالعه حاضر، عوامل رونویسی در یک مطالعه ترانسکریپتوم در بافت های ریشه و اندام هوایی در دو رقم نخود کابلی با سطوح متفاوت تحمل به خشکی، شامل بیونیج (متحمل) و هاشم (حساس) ارزیابی گردید. از 4572 ژن افتراقی، 1806 ژن به عنوان عوامل رونویسی با استفاده از جستجو در پایگاه عوامل رونویسی گیاهی (ptfd) شناسایی شدند. بیشترین اعضا (101) به خانواده bhlh تعلق داشت و خانواده های erf (87)، kinase superfamily (76)، nac (74)، myb (72)، wrky (72) و غیره در رتبه های بعدی قرار گرفتند. مقایسه ارقام متحمل (بیونیج) و حساس (هاشم) در شرایط خشکی نشان داد که توزیع عوامل رونویسی به نوع رقم و بافت نمونه برداری شده بستگی دارد. خانواده های عوامل رونویسی شامل b3، nac، myb، wrky و bhlh و غیره در پاسخ به تنش خشکی بیشترین اعضاء را داشتند. همچنین، نتایج نشان داد که چندین عامل رونویسی که در واکنش های مربوط به تنش های غیرزیستی و مسیرهای بیوسنتزی مهم نظیر بیوسنتز اسید آبسزیک و پرولین درگیر بودند، در بافت هوایی رقم بیونیج بیان بالاتری نسبت به رقم هاشم داشتند که نشان دهنده نقش بیشتر بافت هوایی در القای تحمل به خشکی در رقم متحمل بود. به طور کلی، یافته های این تحقیق محققان را در درک بهتر انتقال پیام و شبکه های تنظیمی درگیر در تنش ها در گیاه نخود یاری می کند و زمینه برای استفاده از عوامل رونویسی کلیدی و بهبود تحمل به تنش خشکی از طریق مهندسی ژنتیک را فراهم می کند.

Transcription Factors Evaluation in a Transcriptome Analysis on Chickpea (Cicer arietinum L.) Under Drought Stress

Drought causes detrimental effect on growth and productivity of many plants, including crops. Chickpea (Cicer arietinum L.) as one of the most important legume crops is subjected to terminal drought stress in arid and semiarid regions. Transcription factors (TFs) play key roles during signal transduction and adaptation response to abiotic stresses such as drought. In the present study, TFs were assessed in a transcriptome analysis in the root and the shoot tissues of two contrasting drought responsive kabuli chickpea. Out of 4572 differentially expressed genes, 1806 TFs were identified using search on the plant transcription factor database (PTFD). The highest members (101) of the TFs belonged to bHLH family, followed by ERF (87), kinase superfamily (76), NAC (74), MYB (72), WRKY (72), etc. The comparison of the tolerant (Bivanij) and the sensitive (Hashem) cultivars under drought stress showed that the TFs were differently distributed based on the cultivars and the tissue types. The TF families including B3, NAC, MYB, WRKY, bHLH, etc. had most members in response to the drought stress. Furthermore, the results revealed that several TFs which were involved in abiotic stressrelated responses and major biosynthetic pathways such as ABA and proline biosynthesis were upregulated in the shoot of Bivanij as compared to Hashem indicating the vital role of the shoot for inducing drought tolerance in the tolerant cultivar. As result, these findings help the researches to better understanding of signal transduction and stressrelated regulating networks in chickpea and provide the transferring of key TFs and promoting drought tolerance by genetic engineering.