توصيفگر ها :
اسفناج , KEGG , ماژول , فرآيندهاي بيولوژيكي
چكيده فارسي :
چكيده
اسفناج يك سبزي مفيد يكساله و حساس به بولتينگ يا زودگلدهي است چرا كه گلدهي باعث كاهش شديد كيفيت و بهرهوري ميشود. در واقع بولتينگ يك رويداد ناشي از اثرات هماهنگ بين عوامل محيطي مختلف و اجزاي ژنتيكي دروني است. اگرچه برخي از ژنهاي كليدي دخيل در مكانيسمهاي گلدهي در اسفناج شناسايي شدهاند، اما RNAs طويل غيركدشونده(lncRNAs) هنوز مورد بررسي قرار نگرفتهاند. از اين رو، در اين مطالعه از رويكردهاي بيوانفورماتيك براي تجزيه و تحليل مجموعه دادههاي ترنسكريپتوم دو كلتيوار مختلف ويروفلاي (ديرگلدهترين) و كاشان (زودگلدهترين) در دو مرحله رويشي و زايشي به منظور شناسايي lncRNAs و ساخت شبكههاي ژني lncRNA-mRNAs استفاده شد. همچنين همبستگي بين ماژولها و صفات فنوتيپي مورد بررسي قرار گرفت. در اين مطالعه، در مجموع 1141 lncRNA بالقوه شناسايي شد كه 111 مورد آن به طور قابل توجهي بين مراحل رويشي و زايشي بيان متفاوتي داشتند. آناليزهاي GO و KEGG انجام شده بر روي ژن هدف lncRNAs نشان داد كه lncRNAs نقش مهمي در تنظيم گلدهي اسفناج دارند. تجزيه و تحليل شبكهها منجر به شناسايي ژنهاي شناخته شده مرتبط با گلدهي مانند ELF، COL1، FLT و FPF1 و همچنين برخي از فاكتورهاي رونويسي مانند MYB، WRKY، GATA و MADS-box كه تنظيم كنندههاي مهم گلدهي در اسفناج هستند، شد. اين مطالعه اولين گزارش در مورد شناسايي lncRNAs مربوط به بولتينگ و گلدهي بر اساس توالي يابي ترنسكريپتوم در اسفناج است كه منبع مفيدي براي مطالعات ژنوميك عملكردي، تحقيقات بيان ژنها، ارزيابي شبكههاي تنظيمكننده ژنها و برنامههاي اصلاح مولكولي در تنظيم مكانيسمهاي ژنتيكي مربوط به بولتينگ در اسفناج ميباشد.
چكيده انگليسي :
Abstract
Spinach is a beneficial annual vegetable species and sensitive to the bolting or early flowering, which causes a large reduction in quality and productivity. Indeed, bolting is an event induced by the coordinated effects of various environmental factors and endogenous genetic components. Although some key flowering responsive genes have been identified in spinach, non-coding RNA molecules like long non-coding RNAs (lncRNAs) were not investigated yet. Herein, we used bioinformatic approaches to analyze the transcriptome datasets from two different accessions Viroflay and Kashan at two vegetative and reproductive stages to reveal novel lncRNAs and the construction of the lncRNA-mRNA co-expression network. Additionally, correlations among gene expression modules and phenotypic traits were investigated; day to flowering was chosen as our interesting trait.In the present study, we identified a total of 1141 lncRNAs, of which 111 were differentially expressed between vegetative and reproductive stages. The GO and KEGG analyses carried out on the cis target gene of lncRNAs showed that the lncRNAs play an important role in the regulation of flowering spinach. Network analysis pinpointed several well-known flowering-related genes such as ELF, COL1, FLT, and FPF1 and also some putative TFs like MYB, WRKY, GATA, and MADS-box that are important regulators of flowering in spinach and could be potential targets for lncRNAs. This study is the first report on identifying bolting and flowering-related lncRNAs based on transcriptome sequencing in spinach, which provides a useful resource for future functional genomics studies, genes expression researches, evaluating genes regulatory networks and molecular breeding programs in the regulation of the genetic mechanisms related to bolting in spinach.