شناسایی و گروه بندی خانواده عوامل رونویسی wrky در جو

تنش های زیستی و غیر زیستی از مهمترین عوامل محدود کننده عملکرد گیاهان زراعی مانند جو هستند. عوامل رونویسی در تنظیم ژن های پاسخ دهنده به این تنش ها دخالت دارند که خانواده ژنی wrky رمز کننده گروه بزرگی از آنهاست. بنابراین شناسایی و مطالعه این خانواده ژنی می تواند گامی موثر برای ایجاد تحمل به تنش ها در گیاهان باشد. در پژوهش حاضر، دانستنی های مربوط به اعضای خانواده wrky جو از پایگاه های داده جمع آوری شدند. با انتخاب یک عضو از هر زیر گروه ژن های wrky در برنج، tblastn در پایگاه داده های ibsc و ncbi انجام شد تا اعضای احتمالی دیگر این خانواده نیز اضافه شدند. بر اساس مدل مخفی مارکوف، جستجو برای توالی های دارای منطقه حفاظت شده wrky علیه همه پروتئین های این خانواده و هر زیر گروه آنها انجام شد. اعضای پیدا شده که شامل 96 عضو و یک توالی از هر زیرگروه عوامل رونویسی wrky از گیاهان آرابیدوپسیس، برنج و گندم بودند، به صورت چندگانه هم ردیف شده و درخت فیلوژنتیک آنها رسم شد. توالی های موجود بر مبنای تعداد پهنه های wrky و ساختار انگشت روی موجود در سه گروه دسته بندی شدند. بر این اساس 13پروتئین در گروه i،30 پروتئین با ساختار انگشت روی cx7cx23hxc در گروه iii و بقیه پروتئین ها با ساختار انگشت روی cx45cx2223hxh در گروه ii قرار گرفتند. با توجه به نقش گروه iii در تحمل گیاه به تنش های زیستی و غیر زیستی، فزونی درصد حضور اعضای این گروه در جو همانند گندم نسبت به میانگین گیاهان عالی را می توان با مضاعف شدگی در اجداد وحشی تک لپه ای ها و انتخاب طبیعی برای ارقام مقاوم تر در شرایط نامساعد محیطی در ارتباط دانست.

Identification and classification of the WRKY transcription factors family in barley

biotic and abiotic stresses are the most important constraints on production by crop plants, including barley. Transcription factors are involved in the regulation of biotic and abiotic stress response genes and the WRKY transcription factor family encodes a large group of them. Therefore, identification and classification of these factors represent important steps in our quest to find smart strategies for enhancing stress tolerance in plants. In an attempt to identify WRKY transcription factors in barley, multiple searches were done in Plant TFDB and Gramineae TFDB databases. Rice WRKYconserved sequences were used as the templates for tBLASTN searches in the nr, EST and HTGS datasets for finding new members in barley. An HMM search was used to find sequences containing WRKY conserved domains. The identified 96 HvWRKYs as well as one member of each WRKY subgroup from Arabidopsis, rice and wheat were subjected to multiple alignment using clustalx software and phylogenetic trees were reconstructed using MEGA6 software based on neighborjoining method with a 1000 repeats bootstrap index. Sequences were divided into 3 groups based on the number of WRKY domains and the structure of zincfinger motifs. Conclusively, there were 13 proteins with 2 WRKY conserved domain in group I, 30 proteins with 1 WRKY conserved domain and Cx7Cx23HxC zincfinger motif in group III and other proteins with 1 WRKY conserved domain and Cx45Cx2223HxH zincfinger motif in group II. Regarding the role of group III in plant tolerance to abiotic and biotic stresses, it can be argued that the higher percentage presence of group III members in barley that are similar to rice than to other higher plants can be attributed to duplications in wild monocotyledous ancestors and natural selection for more resistant genotypes in harsh conditions.