miRNA zaangażowane w proces starzenia i kiełkowania nasion
Marta Puchta
m.puchta@ihar.edu.plInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – Państwowy Instytut Badawczy w Radzikowie (Poland)
https://orcid.org/0000-0002-0126-5858
Abstrakt
Starzenie nasion jest procesem prowadzącym do nieodwracalnych zmian powodujących utratę ich wartości siewnej w czasie. W proces ten zaangażowanych jest wiele wzajemnie powiązanych zmian molekularnych, biochemicznych, fizjologicznych oraz metabolicznych. W związku z degradacją środowiska naturalnego wymagana jest intensywna ochrona gatunkowa roślin. Zachowanie zdolności do kiełkowania nasion odgrywa kluczową rolę w ochronie bioróżnorodności gatunkowej. Przeprowadzone dotychczas badania wskazują na udział miRNA w dynamicznym procesie kiełkowania nasion. Jednak niewiele wiadomo na temat zagadnień dotyczących regulacji miRNA i ich genów docelowych, które są potencjalnie ważnymi czynnikami przyczyniającymi się do starzenia nasion podczas długotrwałego przechowywania.
Praca obejmuje przegląd wybranej literatury dotyczącej badania roli miRNA w regulacji procesów zaangażowanych w starzenie i kiełkowanie nasion.
Słowa kluczowe:
miRNA, starzenie nasion, żywotność, kiełkowanieBibliografia
Achard, P., Renou, J. P., Berthomé, R., Harberd, N. P., Genschik, P., (2008). Plant DELLAs Restrain Growth and Promote Survival of Adversity by Reducing the Levels of Reactive Oxygen Species. Curr. Biol. 18, 656–660. https://doi.org/10.1016/j.cub.2008.04.034
Google Scholar
Boczkowska, M., Rucińska, A., Targońska-Karasek, M., Olszak, M., Niedzielski, M., Rakoczy-Trojanowska, M., (2019). Starzenie się nasion – złożony problem banków genów. Praca przeglądowa. Agron.Sci. 73, 15–26. https://doi.org/10.24326/asx.2018.4.2
Google Scholar
Bray, C. M., Ashraf, M., Davison, P. A., (1993). Molecular markers of seed quality. In: Come D, Combineau F, eds, Proceedings of the Fourth International Workshops on Seeds. ASFIS, Paris 887–896.
Google Scholar
Brennecke, J., Stark, A., Russell, R. B., Cohen, S.M., (2005). Principles of MicroRNA–Target Recognition. PLoS Biol. 3, e85. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0030085
Google Scholar
Chen, X., (2004). A MicroRNA as a Translational Repressor of APETALA2 in Arabidopsis Flower Development. Science 303, 2022–2025. https://doi.org/10.1126/science.1088060
Google Scholar
Currey, D. R., (1965). An Ancient Bristlecone Pine Stand in Eastern Nevada. Ecology 46, 564–566. https://doi.org/10.2307/1934900
Google Scholar
Ellis, R. H., Hong, T. D., Roberts, E. H., (1990). An Intermediate Category of Seed Storage Behaviour?: I. COFFEE. J Exp Bot 41, 1167–1174. https://doi.org/10.1093/jxb/41.9.1167
Google Scholar
Gutiérrez, G., Cruz, F., Moreno, J., González-Hernández, V. A., Vázquez-Ramos, J. M., (1993). Natural and artificial seed ageing in maize: germination and DNA synthesis. Seed Sci. Res. 3, 279–285. https://doi.org/10.1017/S0960258500001896
Google Scholar
Harrington, J., (1963). Practical instructions and device on seed storage. Proceedings of the International Seed Testing Association. 28, 989–994.
Google Scholar
Hu, J., Jin, J., Qian, Q., Huang, K., Ding, Y., (2016). Small RNA and degradome profiling reveals miRNA regulation in the seed germination of ancient eudicot Nelumbo nucifera. BMC Genomics 17, 684. https://doi.org/10.1186/s12864‒016‒3032‒4
Google Scholar
Jung, H. J., Kang, H., (2007). Expression and functional analyses of microRNA417 in Arabidopsis thaliana under stress conditions. Plant Physiol. Biochem. 45, 805–811. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2007.07.015
Google Scholar
Kim, J. Y., Kwak, K. J., Jung, H. J., Lee, H. J., Kang, H., (2010). MicroRNA402 Affects Seed Germination of Arabidopsis thaliana Under Stress Conditions via Targeting DEMETER-LIKE Protein3 mRNA. Plant Cell Physiol. 51, 1079–1083. https://doi.org/10.1093/pcp/pcq072
Google Scholar
Liu, P. P., Montgomery, T. A., Fahlgren, N., Kasschau, K. D., Nonogaki, H., Carrington, J.C., (2007). Repression of AUXIN RESPONSE FACTOR10 by microRNA160 is critical for seed germination and post-germination stages: microRNA in Arabidopsis seed germination. Plant J. 52, 133–146. https://doi.org/10.1111/j.1365‒313X.2007.03218.x
Google Scholar
Mallory, A. C., Bartel, D. P., Bartel, B., (2005). MicroRNA-Directed Regulation of Arabidopsis AUXIN RESPONSE FACTOR17 Is Essential for Proper Development and Modulates Expression of Early Auxin Response Genes. Plant Cell 17, 1360–1375. https://doi.org/10.1105/tpc.105.031716
Google Scholar
Millar, A. A., (2005). The Arabidopsis GAMYB-Like Genes, MYB33 and MYB65, Are MicroRNA-Regulated Genes That Redundantly Facilitate Anther Development. Plant Cell 17, 705–721. https://doi.org/10.1105/tpc.104.027920
Google Scholar
miRBAse ver.22.1, n.d.
Google Scholar
Mu, J., Tan, H., Hong, S., Liang, Y., Zuo, J., (2013). Arabidopsis Transcription Factor Genes NF-YA1, 5, 6, and 9 Play Redundant Roles in Male Gametogenesis, Embryogenesis, and Seed Development. Mol. Plant. 6, 188–201. https://doi.org/10.1093/mp/sss061
Google Scholar
Neto, N. B. M., Ceci Castilho Custódio, Massanori Takaki, (2016). Evaluation of naturally and artificially aged seeds of Phaseolus vulgaris L. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.3093.9283
Google Scholar
Priestley, D. A., (1986). Seed aging: implications for seed storage and persistence in the soil. Comstock Associates, Ithaca, N.Y.
Google Scholar
Reinhart, B. J., (2002). MicroRNAs in plants. Genes Dev. 16, 1616–1626. https://doi.org/10.1101/gad.1004402
Google Scholar
Reyes, J. L., Chua, N. H., (2007). ABA induction of miR159 controls transcript levels of two MYB factors during Arabidopsis seed germination: miR159 regulation of ABA responses during germination. Plant J. 49, 592–606. https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2006.02980.x
Google Scholar
Roberts, E. H., (1979). Seed deterioration and loss of viability. Advances in Research and Technology of Seeds 4, 25–42.
Google Scholar
Rogers, K., Chen, X., (2013). Biogenesis, Turnover, and Mode of Action of Plant MicroRNAs. The Plant Cell 25, 2383–2399. https://doi.org/10.1105/tpc.113.113159
Google Scholar
Sarkar Das, S., Yadav, S., Singh, A., Gautam, V., Sarkar, A. K., Nandi, A. K., Karmakar, P., Majee, M., Sanan-Mishra, N., (2018). Expression dynamics of miRNAs and their targets in seed germination conditions reveals miRNA-ta-siRNA crosstalk as regulator of seed germination. Sci. Rep. 8, 1233. https://doi.org/10.1038/s41598-017-18823-8
Google Scholar
Shen-Miller, J., (2002). Sacred lotus, the long-living fruits of China Antique. Seed Sci. Res. 12, 131–143. https://doi.org/10.1079/SSR2002112
Google Scholar
Steiner, A. M., Ruckenbauer, P., (1995). Germination of 110-year-old cereal and weed seeds, the Vienna Sample of 1877. Verification of effective ultra-dry storage at ambient temperature. Seed Sci. Res. 5, 195–199. https://doi.org/10.1017/S0960258500002853
Google Scholar
Sun, Q., Wang, J., Sun, B., (2007). Advances on Seed Vigor Physiological and Genetic Mechanisms. Agricultural Sciences in China 6, 1060–1066. https://doi.org/10.1016/S1671-2927(07)60147-3
Google Scholar
Ventura, L., Donà, M., Macovei, A., Carbonera, D., Buttafava, A., Mondoni, A., Rossi, G., Balestrazzi, A., (2012). Understanding the molecular pathways associated with seed vigor. Plant Physiol. Biochem. 60, 196–206. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2012.07.031
Google Scholar
Wang, J., Mei, J., Ren, G., (2019). Plant microRNAs: Biogenesis, Homeostasis, and Degradation. Front. Plant Sci. 10, 360. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00360
Google Scholar
Wang, L., Liu, H., Li, D., Chen, H., (2011). Identification and characterization of maize microRNAs involved in the very early stage of seed germination. BMC Genomics 12, 154. https://doi.org/10.1186/1471-2164-12-154
Google Scholar
Autorzy
Marta Puchtam.puchta@ihar.edu.pl
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – Państwowy Instytut Badawczy w Radzikowie Poland
https://orcid.org/0000-0002-0126-5858
Statystyki
Abstract views: 387PDF downloads: 279
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Marta Puchta, Paulina Bolc, Jerzy H. Czembor, Urszula Piechota, Optymalizacja metody ddRadSeq dla rodzaju Hordeum sp. oraz Zea sp. , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 283 (2018): Wydanie specjalne
- Elżbieta Czembor, Marta Puchta, Urszula Piechota, Jerzy H. Czembor, Wpływ zróżnicowania genetycznego w kolekcji współczesnych i historycznych linii wsobnych kukurydzy na rozwój fuzariozy kolb powodowanej przez Fusarium verticillioides i zdolność do akumulacji fumonizyn , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 283 (2018): Wydanie specjalne
