Nikel (Ni) fazlalığı durumunda, bitki büyümesini, gelişimini ve üremesini engelleyen toksik bir ağır metaldir. MikroRNA'lar (miRNA), gen ekspresyonunu düzenlemek için mesajlar taşımak üzere hücreden hücreye veya organa seyahat eder. Bu çalışma balkabağı (Cucurbita maxima L.) floem özsuyunda dolaşan Ni'ye duyarlı mobil miRNA'ları tanımlamayı amaçlamaktadır. Bu amaçla, Ni (100 μM, NiCl2) uygulanan balkabağı fidelerine ait kök, sürgün ve floem özsuyu örnekleri toplanmıştır. Floem özsuyundaki 14 miRNA'nın ekspresyonunu belirlemek için gövde-ilmek RT-qPCR ve gövde-ilmek yarı-kantitatif RT-PCR yöntemleri kullanıldı. Kontrol ile karşılaştırıldığında, Ni ile muamele edilmiş fidelerde miR160, miR167, miR393, miR397 ve miR398'in miktarının azaldığı tespit edildi. Bu azalma, aşılama deneyleriyle de doğrulanarak, miR167 ve miR393'ün Ni'ye duyarlı olduğu ve yapraktan köke doğru hareket ettiğini ortaya çıkardı. Floemde bulunan bu miRNA'lar, Ni-yanıt mekanizmasında potansiyel olarak rol oynamaktadır. Bu çalışma, bitkilerin fazla Ni'ye karşı erken tepki mekanizmasının anlaşılmasına yardımcı olarak, bitkilerin miRNA aracılı kök-yaprak iletişiminin belirlenmesine yol gösterebilir.
Nickel (Ni) is a toxic heavy metal that inhibits plant growth, development, and reproduction. MicroRNAs (miRNAs) travel from cell to cell or organ to carry messages to regulate gene expression. This study aims to find mobile miRNAs that are Ni-responsive and are present in pumpkin (Cucurbita maxima L.) phloem sap. For this purpose, pumpkin seedlings were exposed to Ni (100 μM, NiCl2), and root, shoot, and phloem-sap specimens were collected at 0 (control), 24, and 48 hours of the treatment. The stem-loop RT-qPCR and stem-loop semi-quantitative RT-PCR methods were used to determine the abundance of 14 miRNAs in the phloem sap. Compared to the control, the abundance of miR160, miR167, miR393, miR397, and miR398 was suppressed in Ni-treated seedlings. The reduction was verified by grafting experiments, revealing that miR167 and miR393 are Ni-responsive and move/travel from the leaf-to-root direction. Those phloem-residential miRNAs potentially play a role in the Ni-response mechanism. This study can help to understand the early response mechanism of plants against excess Ni and lead to identifying miRNA-mediated long-distance communication of plants.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Engineering |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Early Pub Date | June 29, 2024 |
Publication Date | June 29, 2024 |
Submission Date | May 28, 2023 |
Published in Issue | Year 2024 |