پاسخ‌های زودهنگام ترانسکریپتوم نخود زراعی به تنش سرما

در این مطالعه، پاسخ های ترانسکریپتوم دو ژنوتیپ نخود متحمل (sel96th11439) و حساس (ilc533) به تنش سرمای کوتاه مدت (چهار درجه سانتی گراد پس از 24 ساعت)، به کمک روش rna-seq بررسی شد. تحت تنش سرما، محتوی پراکسید هیدروژن، پراکسیداسیون چربی های غشا و نشت الکترولیتی غشا در گیاهان حساس در مقایسه با گیاهان متحمل، به طور معنی داری افزایش یافت. در ژنوتیپ متحمل در مقایسه با گیاهان شاهد (بدون تنش سرما)، 526 ژن، تغییر بیان معنی دار نشان دادند، به طوری که 261 و 265 ژن، به ترتیب افزایش و کاهش بیان معنی دار داشتند. در ژنوتیپ حساس در مقایسه با گیاهان شاهد (بدون تنش سرما)، 901 ژن تغییر بیان معنی دار نشان دادند که 295 و 606 ژن، به ترتیب افزایش و کاهش بیان معنی دار داشتند. نتایج نشان داد که ژن‏های دارای بیان کاهشی، فراوانی بیشتری در مقایسه با ژن‏های دارای بیان افزایشی در هر دو  ژنوتیپ‏ داشتند. همچنین تعداد ژن‏های دارای بیان کاهشی ژنوتیپ حساس، 2.3 برابر در مقایسه با ژنوتیپ متحمل بود. بیان 216 ژن در ژنوتیپ متحمل افزایش یافت در حالی که این ژن ها در ژنوتیپ حساس کاهش بیان داشتند که تقریباً 15 درصد آن ها، ژن های فاکتور رونویسی بودند. بر اساس الگوهای رونوشت شناسایی شده، بیان ژن های مسیر سنتز برخی متابولیت ها در ژنوتیپ متحمل، افزایش و در ژنوتیپ حساس، کاهش یافت. تحت تنش سرما، 31 ژن در ژنوتیپ حساس افزایش و در ژنوتیپ متحمل کاهش بیان نشان دادند که ژن های مولد هیستون ها، تقریباً 10 درصد این ژن‏ها بودند. نتایج این مطالعه بیانگر نقش تعیین کننده پاسخ های زودهنگام، به خصوص فاکتورهای رونویسی و تغییرات اپی ژنتیکی در تحمل به تنش سرما در نخود بود.

Transcriptome profiling of the early-response in chickpea to cold stress

In this study, transcriptome responses of cold-tolerant (Sel96Th11439) and cold-sensitive (ILC533) chickpea genotypes were evaluated under short-term cold stress (4˚C). The hydrogen peroxide (H2O2), lipid peroxidation (MDA) and electrolyte leakage content increased significantly under cold stress in sensitive more than tolerant plants. In tolerant genotype, 526 genes showed significant expressions; 261 and 265 genes were up-and down-regulated, respectively, while in sensitive genotype, 901 genes showed significant patterns of expression; 295 and 606 genes showed increases and decreases in their expressions, respectively. In both genotypes and under cold conditions, the down-regulated genes had more frequencies than up-regulated genes. Also, the down-regulated genes in sensitive plants were 2.3-fold compared to tolerant ones. 216 genes, which were up-regulated in tolerant plants, showed decreased expression in sensitive plants under cold stress, among which 15% were transcription factors. Based on identified transcript patterns, those genes involved in biosynthetic pathway of some metabolites were significantly increased in tolerant genotype whereas they were decreased in sensitive genotype. The level of transcript in 31 genes showed significant increase and decrease in sensitive and tolerant genotypes, respectively and10% of these genes were histone producer. Findings indicate the crucial role of early responses, particularly transcription factors and epigenetic changes in cold tolerance in chickpea seedlings.