Transkriptomik: Offener Zugang
Offener Zugang

Abstrakt

Die Suche nach toleranterem Reis: Wie wirken sich hohe Eisenkonzentrationen auf alternatives Spleißen aus?

Artur Teixeira de Araujo Junior, Daniel da Rosa Farias, Railson Schreinert dos Santos, Marcelo Nogueira do Amaral, Luis Willian Pacheco Arge, Danyela de Cássia Oliveira, Solange Ferreira da Silveira Silveira, Rogério Oliveira de Sousa, Eugenia Jacira Bolacel Braga, Luciano Carlos da Maia und Antonio Costa de Oliveira

Reis (Oryza sativa L.) ist ein weltweit verbreitetes Grundnahrungsmittel und ein wichtiger Modellorganismus in der Pflanzenforschung. Jüngste Berichte haben gezeigt, dass alternatives Spleißen durch zahlreiche Stressbedingungen beeinflusst wird, was auf seine Bedeutung für die Anpassung an widrige Umgebungen hindeutet. Da zu diesem Thema nur wenige Informationen vorliegen, zielte diese Studie darauf ab, Änderungen in Spleißmustern zu untersuchen, die als Reaktion auf einen hohen Eisengehalt in Nährlösungen auftreten. Hier haben wir verschiedene Arten von Verbindungen und Spleißereignissen im Transkriptom der relativ toleranten Reissorte BRS Querência bei einem Eisenüberschuss von 300 mg L-1 Fe+2 quantifiziert. Pflanzen, die unter Standardbedingungen (Kontrolle) gehalten wurden, wiesen 127.781 verschiedene Spleißverbindungen auf, während gestresste Pflanzen 123.682 verschiedene Verbindungen aufwiesen. Kanonische (98,85 % und 98,91 %), semikanonische (0,73 % und 0,70 %) und nichtkanonische (0,42 % und 0,40 %) Verbindungen wurden in Kontroll- bzw. gestressten Pflanzen gefunden. Intron-Retention war das häufigste Ereignis (44,1 % und 47,4 %), gefolgt von 3'-Spleißstellen (22,6 % und 21,9 %), Exon-Skipping (18,9 % und 17,3 %) und alternativen 5'-Spleißstellen (14,4 % und 13,4 %) in Kontroll- bzw. gestressten Pflanzen. Wir fanden außerdem 25 differentiell exprimierte Gene (fünf hoch- und 20 herunterregulierte), die mit posttranslationalen Modifikationen in Zusammenhang stehen. Diese Ergebnisse stellen einen wichtigen Schritt zum Verständnis dar, wie Pflanzenstressreaktionen in einem eisentoleranten Genotyp auftreten, und decken neue Gene auf, die an der Eisenstressreaktion beteiligt sind.