دوره 5، شماره 4 - ( 12-1397 )                   جلد 5 شماره 4 صفحات 419-411 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Sheikhbahaei M, Rezanejad F, Sasan H. Sequencing and phylogenetic study of APETALA1 homologous gene in garden cress (Lepidium sativum L.). nbr 2019; 5 (4) :411-419
URL: http://nbr.khu.ac.ir/article-1-2637-fa.html
شیخ بهائی محبوبه، رضانژاد فرخنده، ساسان حسینعلی. تعیین توالی و بررسی فیلوژنی ژن هم‌سان APETALA 1 در شاهی . یافته‌ های نوین در علوم زیستی. 1397; 5 (4) :411-419

URL: http://nbr.khu.ac.ir/article-1-2637-fa.html

تعیین توالی و بررسی فیلوژنی ژن هم‌سان APETALA 1 در شاهی
محبوبه شیخ بهائی* ، فرخنده رضانژاد ، حسینعلی ساسان
دانشگاه شهید باهنر کرمان ، mh.sheikhbahaei@gmail.com
چکیده:   (5944 مشاهده)

پیش‌روی فرایند گل‌دهی در گیاهان، از طریق تحریک مریستم گل‌آذین به‌وسیله‌ی چندین مسیر آغاز می‌شود. بسیاری از ژن‌های دخیل در این مسیرها فاکتورهای رونویسی خانوادۀ دومین MADS را کد می‌کنند. فاکتور رونویسی APETALA1 (AP1)، یکی از تنظیم کننده‌های کلیدی نمو گل، از این خانواده است. اولین قدم برای فهم مکانیسم‌های مولکولی تحت عمل‌کرد هر ژن در یک گیاه، شناسایی، تعیین توالی و سپس بررسی فیلوژنی ژن مورد نظر است. بدین منظور، RNA کل از غنچۀ گل شاهی (Lepidium sativum L.) استخراج و برای ساخت cDNA استفاده گردید. آغازگر‌های اختصاصی بر اساس توالی‌ ژن‌های همسان AP1 در گیاهان هم خانواده، طراحی و برای واکنش ‌RT-PCR مورد استفاده قرار گرفت. پس از بررسي الگوي مناسب الكتروفورزي آن و حصول اطمينان از كيفيت محصول PCR بدست آمده، قطعه‌ی تكثير شده براي توالي يابي فرستاده شد. نتيجۀ توالي يابي پس از دريافت، با نرم افزارهاي BLAST، MUSCLE، Gene Runner و MEGA6 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج، نشان دهندۀ تکثیر طول کامل ناحیه‌ی کدشوندۀ ژن به‌تعداد 787 نوکلئوتید بود که LsAP1 نامیده شد و با شماره دست‌رسی KP070728 در پایگاه NCBI ثبت گردید. بررسی‌ها بیانگر تشابه بالا و همچنین هم‌پوشانی زیاد توالی‌های موجود در بانک ژن با توالی پروتئین استنباطی LsAP1، بود. مطابق با این نتایج، LsAP1 نیز به‌احتمال به ‌عنوان هومولوگ ژن AP1 در گذر به گل‌دهی نقش دارد و می‌تواند به عنوان ژن تعیین هویت مریستم گل عمل کند.

 

 

واژه‌های کلیدی: آغازگر، پروتئین، درخت فیلوژنی، گل‌دهی، هم ردیفی
متن کامل [PDF 923 kb]   (1627 دریافت)    
نوع مطالعه: مقاله پژوهشی | موضوع مقاله: علوم سلولی و مولکولی
دریافت: 1395/6/29 | ویرایش نهایی: 1398/1/17 | پذیرش: 1397/10/15 | انتشار: 1397/12/27 | انتشار الکترونیک: 1397/12/27
فهرست منابع
1. Aikawa, S., Kobayashi, M.J., Satake, A., Shimizu, K.K. and Kudoh, H.J. 2010. Robust control of the seasonal expression of the Arabidopsis FLC gene in a fluctuating environment. ‒ Proc. Natl. Acad. Sci. 107: 11632-11637. [DOI:10.1073/pnas.0914293107]
2. Burko, Y., Shleizer-Burko S., Yanai, O., Shwartz, I., Zelnik, I.D., Jacob-Hirsch, J., Kela, I., Eshed-Williams, L. and Ori, N. 2013. A role for APETALA1/FRUITFULL transcription factors in tomato leaf development. ‒ Pl. Cell. 25: 2070-2083. [DOI:10.1105/tpc.113.113035]
3. Dieffenbach, C., Lowe, T. and Dveksler, G. 1993. General concepts for PCR primer design. ‒ PCR Methods Appl. 3: S30-S37. [DOI:10.1101/gr.3.3.S30]
4. Favaro, R., Pinyopich, A., Battaglia, R., Kooiker, M., Borghi, L., Ditta, G., Yanofsky, M., Kater, M., and Colombo, L. 2003. MADS-box protein complexes control carpel and ovule development in Arabidopsis. ‒ Pl. Cell. 15: 2603-2611. [DOI:10.1105/tpc.015123]
5. Grandi, V., Gregis, V. and Kater, M.M. 2012. Uncovering genetic and molecular interactions among floral meristem identity genes in Arabidopsis thaliana. ‒ Plant J. 69: 881-893. [DOI:10.1111/j.1365-313X.2011.04840.x]
6. Guo, H., Yang, H., Mockler, T.C. and Lin, C. 1998. Regulation of flowering time by Arabidopsis photoreceptors. ‒ Science. 279: 1360-1363. [DOI:10.1126/science.279.5355.1360]
7. Honma, T. and Goto, K. 2001. Complexes of MADS-box proteins are sufficient to convert leaves into floral organs. ‒ Nature 409: 525-529. [DOI:10.1038/35054083]
8. Irish, V.F. and Sussex, I.M. 1990. Function of the apetala-1 gene during Arabidopsis floral development. ‒ Pl. Cell. 2: 741-753. [DOI:10.1105/tpc.2.8.741]
9. Jack, T. 2004. Molecular and genetic mechanisms of floral control. ‒ Pl. Cell. 16: S1-S17. [DOI:10.1105/tpc.017038]
10. Jack, T., Brockman, L.L. and Meyerowitz, E.M. 1992. The homeotic gene APETALA3 of Arabidopsis thaliana encodes a MADS box and is expressed in petals and stamens. ‒ Cell 68: 683-697. [DOI:10.1016/0092-8674(92)90144-2]
11. Kasabe, P.J., Patil, P.N., Kamble, D.D. and Dandge, P.B. 2012. Nutritional, elemental analysis and antioxidant activity of garden cress (Lepidium sativum L.) seeds. ‒ Int. J. Pharm. Pharm. Sci. 4: 392-395.
12. Kong, D., Shen, X., Guo, B., Dong, J., Li, Y. and Liu, Y. 2015. Cloning and expression of an APETALA1-like gene from Nelumbo nucifera. ‒ Genet. Molec. Res. 14: 6819. [DOI:10.4238/2015.June.18.24]
13. Liljegren, S.J., Gustafson-Brown, C., Pinyopich, A., Ditta, G.S. and Yanofsky, M.F. 1999. Interactions among APETALA1, LEAFY, and TERMINAL FLOWER1 specify meristem fate. ‒ Pl. Cell. 11: 1007-1018. [DOI:10.1105/tpc.11.6.1007]
14. Liu, C., Xi, W., Shen, L., Tan, C. and Yu, H. 2009. Regulation of floral patterning by flowering time genes. ‒ Dev. Cell. 16: 711-722. [DOI:10.1016/j.devcel.2009.03.011]
15. Lü, J., Wu, Y., Sun, L. and Zhang, Q. 2007. Genetic transformation of Chrysanthemum morifolium cv.'Yu Ren Mian'with AP1 gene mediated by Agrobacterium tumefaciens. ‒ Sci. Silvae Sin. 43: 128-132.
16. Mandel, M.A., Gustafson-Brown, C., Savidge, B. and Yanofsky, M.F.J.N. 1992 Molecular characterization of the Arabidopsis floral homeotic gene APETALA1. ‒ Nature 360: 273-277. [DOI:10.1038/360273a0]
17. Mandel, M.A., and Yanofsky, M.F. 1995. A gene triggering flower formation in Arabidopsis. ‒ Nature 377: 522-524. [DOI:10.1038/377522a0]
18. Marchler-Bauer, A., Bo, Y., Han, L., He, J., Lanczycki, C.J., Lu, S., Chitsaz, F., Derbyshire, M.K., Geer, R.C. and N.R. Gonzales. 2016. CDD/SPARCLE: functional classification of proteins via subfamily domain architectures. ‒ Nucl. Acids Res. 45: D200-D203. [DOI:10.1093/nar/gkw1129]
19. Melzer, R., Wang, Y. and Theißen, G. 2010. The naked and the dead: the ABCs of gymnosperm reproduction and the origin of the angiosperm flower. ‒ Semin. Cell Dev. Biol. 21: 118-128. [DOI:10.1016/j.semcdb.2009.11.015]
20. Menzel, G., Apel, K. and Melzer, S. 1995. Isolation and analysis of SaMADS C, the APETALA 1 cDNA homolog from mustard. ‒ Pl. Physiol. 108: 853. [DOI:10.1104/pp.108.2.853]
21. Mibus, H., Heckl, D. and Serek, M. 2011. Cloning and characterization of three APETALA1/FRUITFULL-like genes in different flower types of Rosa× hybrida L. ‒ J. Pl. Growth Regulat. 30: 272-285. [DOI:10.1007/s00344-010-9190-8]
22. Ng, M. and Yanofsky, M.F. 2001. Activation of the Arabidopsis B class homeotic genes by APETALA1. ‒ Pl. Cell. 13: 739-753. [DOI:10.1105/tpc.13.4.739]
23. Ó'Maoiléidigh, D.S., Graciet, E. and Wellmer, F. 2014. Gene networks controlling Arabidopsis thaliana flower development. ‒ New Phytol. 201: 16-30. [DOI:10.1111/nph.12444]
24. Pabón-Mora, N., Ambrose, B.A. and Litt, A. 2012. Poppy APETALA1/FRUITFULL orthologs control flowering time, branching, perianth identity, and fruit development. ‒ Pl. Physiol. 158: 1685-1704. [DOI:10.1104/pp.111.192104]
25. Pelaz, S., Gustafson‐Brown, C., Kohalmi, S.E., Crosby, W.L. and Yanofsky, M.F. 2001. APETALA1 and SEPALLATA3 interact to promote flower development. ‒ Plant J. 26: 385-394. [DOI:10.1046/j.1365-313X.2001.2641042.x]
26. Pe-a, L., Martín-Trillo, M., Juárez, J., Pina, J.A., Navarro, L. and Martínez-Zapater, J.M. 2001. Constitutive expression of Arabidopsis LEAFY or APETALA1 genes in citrus reduces their generation time. ‒ Nat. Biotechnol. 19: 263-267. [DOI:10.1038/85719]
27. Riechmann, J.L., Krizek, B.A. and Meyerowitz, E.M. 1996. Dimerization specificity of Arabidopsis MADS domain homeotic proteins APETALA1, APETALA3, PISTILLATA, and AGAMOUS. ‒ Proc. Natl. Acad. Sci. 93: 4793-4798. [DOI:10.1073/pnas.93.10.4793]
28. Sambrook, J., Russell, D.W. and Russell, D.W. 2001. Molecular cloning: a laboratory manual (3-volume set). ‒ Cold spring harbor laboratory press, New York, 2: 300
29. Sessions, A., Yanofsky, M.F. and Weigel, D. 2000. Cell-cell signaling and movement by the floral transcription factors LEAFY and APETALA1. ‒ Science 289: 779-781. [DOI:10.1126/science.289.5480.779]
30. Shore, P. and Sharrocks, A.D. 1995. The MADS‐box family of transcription factors. ‒ Eur. J. Biochem. 229: 1-13. [DOI:10.1111/j.1432-1033.1995.tb20430.x]
31. Shukla, A., Singh, C.S. and Bigoniya, P. 2011. Phytochemical and CNS activity of Lepidium sativum Linn seeds total alkaloid. ‒ Der Pharmacia Lett. 3: 226-237.
32. Suárez-López, P., Wheatley, K., Robson, F., Onouchi, H., Valverde, F. and Coupland, G. 2001. CONSTANS mediates between the circadian clock and the control of flowering in Arabidopsis. ‒ Nature. 410: 1116-1120. [DOI:10.1038/35074138]
33. Tang, M., Tao, Y.B. and Xu, Z.F. 2016. Ectopic expression of Jatropha curcas APETALA1 (JcAP1) caused early flowering in Arabidopsis, but not in Jatropha. ‒ Peer J. 4: e1969. [DOI:10.7717/peerj.1969]
34. Theissen, G. and Saedler, H. 2001. Plant biology: floral quartets. ‒ Nature. 409: 469-471. [DOI:10.1038/35054172]
35. Theologis, A., Ecker, J.R., Palm, C.J., Federspiel, N.A., Kaul, S., White, O., Alonso, J., Altafi, H., Araujo, R. and Bowman, C.L. 2000. Sequence and analysis of chromosome 1 of the plant Arabidopsis thaliana. ‒ Nature 408: 816-820. [DOI:10.1038/35048500]
36. Wellmer, F. and Riechmann, J.L. 2010. Gene networks controlling the initiation of flower development. ‒ Trends Genet. 26: 519-527. [DOI:10.1016/j.tig.2010.09.001]
37. Xu, Z., Ali, Z., Yi, J., He, X., Zhang, D., Yu, G., Khan, A., Khan, I. and Ma, H. 2011. Expressed sequence tag-simple sequence repeat-based molecular variance in two Salicornia (Amaranthaceae) populations. ‒ Genet. Molec. Res. 10: 1262-1276. [DOI:10.4238/vol10-2gmr1321]
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

Creative Commons Licence
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.




کلیه حقوق این وب سایت متعلق به یافته های نوین در علوم زیستی است.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2015 All Rights Reserved | Nova Biologica Reperta

Designed & Developed by : Yektaweb