شناسایی رونوشت‌های حلقوی سویا در پاسخ به تنش‌های کمبود نیتروژن و فسفر

سویا که به‌عنوان یکی از مهم‌ترین منابع روغن و پروتئین در جهان شناخته می‌شود، مانند دیگر گونه‌های گیاهی در معرض تنش‌های غیرزیستی متنوعی مانند تنش‌های کمبود فسفر و نیتروژن که از جمله تنش‌های محدود‌کننده رشد و میزان تولید محصول هستند قرار دارد. رونوشت‌های حلقوی که به‌عنوان رونوشت‌های جدید غیر رمزکننده شناخته می‌شوند، نقش مهمی را در پاسخ گیاهان به تنش‌های زیستی و غیرزیستی بر‌عهده دارند. با‌این‌حال، چگونگی بیان رونوشت‌های حلقوی در پاسخ به تنش کمبود فسفر و نیتروژن هنوز به طور دقیق مشخص نشده است. در این مطالعه بذرهای سویا تحت تنش‌های مختلف کمبود فسفر و نیتروژن کشت شد و نمونه‌برداری از ریشه گیاهان جهت استخراج ترانسکریپتوم انجام شد. پس از استخراج ترانسکریپتوم از نمونه‌ها و اطمینان از کمیت و کیفیت آن‌ها، آزمایش توالی‌یابی با استفاده از نسل جدید توالی‌یابی انجام شد. پس از دریافت نتایج حاصل از توالی‌یابی، کیفیت داده‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت و رونوشت‌های حلقوی با استفاده از پنچ روش مختلف شناسایی شدند. در نهایت نحوه و الگوی بیان رونوشت‌های حلقوی و نیز عملکرد ژن‌های رمز کننده آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از توالی‌یابی بیش از 360 میلیون خوانش تولید کرد و در مجموع 2033 رونوشت حلقوی در همه تیمارها شناسایی شد. با وجود اینکه برخی از رونوشت‌های حلقوی به طور همزمان در دو یا چند تیمار بیان شدند، اکثر آن‌ها الگوی بیان وابسته به نوع تیمار تنش داشتند. نتایج نشان داد که رونوشت‌های حلقوی احتمالا از طریق اتصال به مولکول‌های هدف، نقش خود را ایفا می‌کنند. نتایج به دست آمده در این مطالعه نقش احتمالی رونوشت‌های حلقوی در پاسخ به تنش کمبود نیتروژن و فسفر را پیشنهاد می‌کند.

Identification of soybean circular RNAs in response to low nitrogen and phosphorus stresses

Soybean, one of the most important sources of edible oil and protein in the world, is exposed to various environmental biotic and abiotic stresses. These stresses can negatively impact the quality and quantity of soybean production. This study aimed to identify genes that express circular RNAs in response to low phosphorus and nitrogen stresses in soybean roots. Soybean seeds were grown under different low phosphorus and nitrogen treatments, and sampling was done from the root tissues for total RNA isolation. After measuring the quality and quantity of the isolated RNA, samples were sequenced using nextgeneration sequencing. After obtaining the sequencing data, the quality of RNAseq data measured, and then circular RNAs were identified and characterized using five different programs. Finally, to identify the expression pattern and putative function of circular RNAs, differential expression analysis and functional analysis of circular RNAs rsquo; parent genes was done using bioinformatics approaches. RNAseq experiment produced more than 360 million reads, and in total, 2033 circular RNAs were identified in all treatments. Although some circular RNAs were coexpressed in two or more treatments, most of the circular RNAs had a stressresponsive expression. Our results were revealed that circular RNAs may play their roles by binding to their target molecules. Identified genes can be used in plant breeding programs for producing tolerant soybean cultivars to low phosphorus and nitrogen stresses.