تغییرات بیان ژن‌های مرتبط با متیلاسیون در گیاهان گوجه‌فرنگی آلوده به بتاستلایت ویروس پیچیدگی برگ گوجه فرنگی

کد مقاله : 1968-23IPPC
نویسندگان
1552255522
2555524565
3دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
چکیده
در گیاهان مکانیسم‌هایی وجود دارند که باعث تنظیم بیان ژن‌های درون‌زاد میزبان و همچنین تداخل در رونویسی و تکثیر ویروس‌ها می-شوند. از طرفی، خاموشی ژن، میزان تکثیر ویروس‌ها را در گیاهان محدود می‌کند و باعث کاهش علائم آلودگی در گیاه میزبان می‌شود. ویروس پیچیدگی برگ گوجه‌فرنگی متعلق به خانواده Geminiviridae می باشد که به صورت یک کمپلکس به همراه دی‌ان‌ای بتاساتلایت موجب کاهش شدید محصول در گوجه‌فرنگی می‌گردد. دی‌ان‌ای بتاستلایت یک پروتئین به نام βC1 را کد می‌کند که در بیماری‌زایی و بازدارندگی از خاموشی ژن نقش دارد. در این تحقیق، تاثیر دی‌ان‌ای بتاساتلایت بر میزان بیان برخی از ژن‌های مرتبط با متیلاسیون DNA در گیاهان آلوده به دی‌ان‌ای بتاساتلایت و ویروس پیچیدگی برگ گوجه‌فرنگی بررسی گردید. ابتدا این ویروس به تنهایی و به همراه بتا ستلایت به روش اگرواینفکشن به گیاهان گوجه‌فرنگی در مرحله چهار برگی مایه‌زنی شدند. سپس دی‌ان‌ای در 21 روز بعد از مایه‌زنی استخراج شد و تکثیر ویروس و بتاستلایت و ویروس توسط واکنش زنجیره‌ای پلیمراز تایید شد. پس از تایید جضور ویروس به منظور بررسی بیان برخی از ژن‌های مرتبط با متیلاسیون، استخراج اران‌ای با کیت RNX-plus صورت گرفت و پس از ساخت cDNA، بروز ژن‌های AGO4 و ADK توسط Real-time PCR با پرایمرهای اختصاصی هر کدام از ژن‌ها انجام شد. آنالیز داده‌ها نشان داد که دی‌ان‌ای بتاستلایت بروز این ژن‌ها را در مقایسه با زمانی که ویروس پیچیدگی برگ گوجه‌فرنگی به تنهایی گوجه‌فرنگی را آلوده می‌کند، تغییر معنی‌داری می‌کند. نتایج این تحقیق نشان دهنده تاثیر بتاساتلایت بر متیلاسیون DNA در گیاهان آلوده می‌باشد. نتایج حاکی از تغییر بیان ژن‌های AGO4 و ADK در گیاهان آلوده به بتاستلایت که است که این ژن‌ها در ارتباط با متیلاسیون هستند.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Differential expression of Methylation related genes in tomatoes infected by Tomato leaf curl virus DNA β satellite
Authors
rana ahmadpour, rana ahmadpour, Omid Eini Gandomani, davoud koolivand
Abstract
Different mechanisms regulate expression of several host endogenous genes in plants and this mechanisms interfere with the transcription and replication of virus infection. In addition, gene silencing, limits the level of viral replication in plants, and reduces symptoms of viral infection in host plant. Tomato leaf curl virus (ToLCV) belongs to family Geminiviridae which in combination with DNA beta satellite causes severe loss in tomato. DNA beta satellite encodes a protein, named βC1 that has a role in the symptoms, pathogenicity and suppression of gene silencing. In this study, effect of DNA beta satellite on the expression of several DNA methylation related genes in Tomato leaf curl virus (ToLCV) and beta satellite infected plants. Tomato plants were agro-inoculated at four-leaf stage with infectious clones of Tomato leaf curl virus (ToLCV) and DNA beta satellite were investigated. After 21 days, total DNA was extracted based on cTAB method. The presence of Tomato leaf curl virus (ToLCV) and beta satellite was approved by Polymerase chain reaction (PCR) , then total RNA was extracted from the leaf tissues by RNX – plus kit. Then RNAs were subjected to complementary DNA (cDNA) synthesize by Oligo dT primer. Expression of methylation related genes including argonaute4 (AGO4) and Adenosine kinase (ADK) was tested by real-time quantitative PCR. Results indicated that the expression of some genes including argonaute4 (AGO4) and Adenosine kinase (ADK) have been changed when tomato infected by DNA β satellite. The main role for this genes are khown as an important factor in gene silencing.
Keywords
Geminivirus, Real-time PCR, Silencing suppressor