>> دانشگاه بین المللی امام خمینی
>> معاونت پژوهشی و فناوری
>> نشریات دانشگاه در پرتال وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات20
تعداد شماره‌ها429
تعداد مقالات3,546
تعداد مشاهده مقاله5,447,942
تعداد دریافت فایل اصل مقاله3,713,682
Zebarjad, Aylin, Sabouri, Hossein, Pezeshkian, Zahra, Kazerani, Borzo, Taliei, Fakhtak, Sajadi, Sayed Javad. (1404). Deciphering Signaling Pathways and Regulatory Networks in Wheat Under Drought Stress via MetaRNA-seq. لسان مبین, (), -. doi: 10.30479/ijgpb.2026.22761.1403
Aylin Zebarjad; Hossein Sabouri; Zahra Pezeshkian; Borzo Kazerani; Fakhtak Taliei; Sayed Javad Sajadi. "Deciphering Signaling Pathways and Regulatory Networks in Wheat Under Drought Stress via MetaRNA-seq". لسان مبین, , , 1404, -. doi: 10.30479/ijgpb.2026.22761.1403
Zebarjad, Aylin, Sabouri, Hossein, Pezeshkian, Zahra, Kazerani, Borzo, Taliei, Fakhtak, Sajadi, Sayed Javad. (1404). 'Deciphering Signaling Pathways and Regulatory Networks in Wheat Under Drought Stress via MetaRNA-seq', لسان مبین, (), pp. -. doi: 10.30479/ijgpb.2026.22761.1403
Zebarjad, Aylin, Sabouri, Hossein, Pezeshkian, Zahra, Kazerani, Borzo, Taliei, Fakhtak, Sajadi, Sayed Javad. Deciphering Signaling Pathways and Regulatory Networks in Wheat Under Drought Stress via MetaRNA-seq. لسان مبین, 1404; (): -. doi: 10.30479/ijgpb.2026.22761.1403

Deciphering Signaling Pathways and Regulatory Networks in Wheat Under Drought Stress via MetaRNA-seq

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 03 اسفند 1404
نوع مقاله: Research paper
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30479/ijgpb.2026.22761.1403
نویسندگان
Aylin Zebarjad1؛ Hossein Sabouri* 2؛ Zahra Pezeshkian3؛ Borzo Kazerani4؛ Fakhtak Taliei1؛ Sayed Javad Sajadi1
1Department of Plant Production, College of Agriculture Science and Natural Resources, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous, Iran
2Agricultural Faculty, Plant breeding Dep., Gonbade Kavoos University.
32. Inland Water Aquaculture Research Center, Iranian Fisheries Science Research Institute, Agricultural, Research Education and Extension Organization (AREEO), Bandar Anzali, Iran
4Gorgan Agriculture and Natural Resource University
تاریخ دریافت: 03 مهر 1404،  تاریخ بازنگری: 02 اسفند 1404،  تاریخ پذیرش: 03 اسفند 1404 
چکیده
Drought stress severely impacts wheat production, with individual RNA-seq studies often limited to single cultivars or conditions, yielding context-specific results that overlook conserved mechanisms. This study addresses this gap through an innovative MetaRNA-seq approach, integrating two public datasets (SRP235664 and SRP430233) from root tissues of drought-tolerant (Colotana, ZM366) and sensitive (Tincurrin, CM42) cultivars. Data underwent quality control, trimming, alignment to the Triticum aestivum genome, and differential expression analysis in CLC Workbench. Gene Ontology (GO) and KEGG enrichment were performed via DAVID, with protein-protein interaction (PPI) networks constructed using STRING and analyzed in Cytoscape with CytoHubba for hub genes. The meta-analysis identified 2,453 high-confidence differentially expressed genes (DEGs), including 367 annotated (157 upregulated, 210 downregulated) forming PPI networks. Upregulated processes in tolerant cultivars included alternative respiration, carboxylic acid metabolism, MAPK signaling, and indole alkaloid biosynthesis for ROS mitigation and energy homeostasis. Sensitive cultivars showed downregulation of oxidative stress responses, hydrogen peroxide catabolism, flavonoid biosynthesis, and cell wall integrity. Hub genes highlighted regulatory networks in ABA/ROS signaling, such as upregulated ubiquitin-like proteins (A0A2X0SAV6), pectinesterase inhibitors (A0A3B6CD86), 4-coumarate-CoA ligases (A0A3B5ZVK3), and RuBisCO activases (W5ASP7_WHEAT); and downregulated aldehyde dehydrogenases (A0A3B5Y3C6), cytochrome P450s (A0A341ZFS3), and cinnamyl-alcohol dehydrogenases. These findings offer candidate genes for marker-assisted selection and genetic engineering to develop drought-resilient wheat, enhancing agricultural sustainability under climate change.
کلیدواژه‌ها
Drought Tolerance؛ Hub Genes؛ Systems Biology؛ Transcriptomics؛ Wheat
عنوان مقاله [English]
کشف مسیرهای سیگنالینگ و شبکه‌های تنظیمی در گندم تحت تنش خشکی از طریق MetaRNA-seq
نویسندگان [English]
حسین صبوری2؛
2دانشگاه گنبد کاووس
چکیده [English]
تنش خشکی به شدت بر تولید گندم تأثیر می‌گذارد و مطالعات RNA-seq اغلب به ارقام یا شرایط خاص محدود می‌شوند و نتایج وابسته به زمینه ژنتیکی را ارائه می‌دهند و در این راستا مکانیسم‌های حفاظت‌شده را نادیده می‌گیرند. این مطالعه از طریق یک رویکرد نوآورانه MetaRNA-seq، با یکپارچه‌سازی دو مجموعه داده عمومی (SRP235664 و SRP430233) از بافت‌های ریشه ارقام متحمل به خشکی (Colotana، ZM366) و حساس (Tincurrin، CM42)، این شکاف را پر می‌کند. داده‌ها تحت کنترل کیفیت، تریم، همترازسازی با ژنوم Triticum aestivum و تحلیل بیان افتراقی در نرم‌افزار CLC Workbench قرار گرفتند. غنی‌سازی Gene Ontology (GO) و KEGG از طریق DAVID انجام شد و شبکه‌های تعامل پروتئین-پروتئین (PPI) با استفاده از STRING ساخته شده و در Cytoscape با CytoHubba برای ژن‌های هاب تحلیل شدند. متاآنالیز 2,453 ژن بیان افتراقی (DEG) با اطمینان بالا را شناسایی کرد، از جمله 367 ژن حاشیه‌نویسی‌شده (157 افزایش‌یافته، 210 کاهش‌یافته) که شبکه‌های PPI را تشکیل می‌دادند. فرآیندهای افزایش‌یافته در ارقام متحمل شامل تنفس جایگزین، متابولیسم اسید کربوکسیلیک، سیگنال‌دهی MAPK و بیوسنتز آلکالوئید ایندول برای کاهش ROS و هموستاز انرژی بودند. ارقام حساس کاهش در پاسخ‌های تنش اکسیداتیو، کاتابولیسم پراکسید هیدروژن، بیوسنتز فلاونوئید و یکپارچگی دیواره سلولی را نشان دادند. ژن‌های هاب شبکه‌های تنظیمی را در سیگنال‌دهی ABA/ROS برجسته کردند، مانند پروتئین‌های شبه یوبی‌کوئیتین افزایش‌یافته (A0A2X0SAV6)، مهارکننده‌های پکتین‌استراز (A0A3B6CD86)، 4-کوماریت-CoA لیگازها (A0A3B5ZVK3) و RuBisCO اکتیوازها (W5ASP7_WHEAT)؛ و آلدئید دهیدروژنازهای کاهش‌یافته (A0A3B5Y3C6)، سیتوکروم P450ها (A0A341ZFS3) و سینامیل-الکل دهیدروژنازها. این یافته‌ها ژن‌های کاندید را برای انتخاب به کمک نشانگر و مهندسی ژنتیک جهت توسعه گندم مقاوم به خشکی ارائه می‌دهند و پایداری کشاورزی را تحت تغییر اقلیم تقویت می‌کنند.
کلیدواژه‌ها [English]
تحمل به خشکی, ژن‌های هاب, زیست‌شناسی سامانه‌ها, ترانسکریپتومیکس, گندم
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 5


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب