MikroRNS ekspresija veģetatīvās attīstības fāzu maiņā āra bērza Betula pendula in vitro kultūrās

Abstract

Darba mērķis bija noskaidrot miRNS un mērķa gēnu ekspresiju āra bērza in vitro kultūru rejuvenilizācijas procesos izmantojot kvantitatīvo reālā laika PCR. Nobriedušu kokaugu dzinumu in vitro neuzņēmība pret rejuvenilizācijas ierosinošiem stimuliem un rejuvenilizācijas anatomisko un morfoloģisko pazīmju neviendabīgums sugu starpā aktualizē molekulāro marķieru juvenilitātes izstrādes nepieciešamību. Āra bērzam Betula pendula līdz šim nav izstrādāti molekulārie marķieri rejuvenilizācijas procesu identifikācijai. Noskaidroja, ka miRNS un mērķa gēni ir diferenciāli ekspresēti in vitro rejuvenilizēto un nobriedušo paraugu klonu starpā, kā arī šo paraugu indivīdu starpā, liecinot par genotipiskās dažādības ietekmi. miR156-SPL un miR172-AP2 sagaidāmais ekspresijas modelis apstiprinājās. miR166 un miR394 tika izvirzīti par potenciāliem juvenilitātes noteikšanas molekulāriem marķieriem, taču to validācijai ir nepieciešami papildus pētījumi.

The aim of this study was to investigate miRNA and target gene expression during rejuvenation processes in silver birch in vitro cultures using quantitative real-time PCR. The recalcitrance to rejuvenation of mature woody shoots in vitro cultures and the heterogeneity of anatomical and morphological markers of rejuvenation among species raise the need for the development of juvenility assessment molecular markers. Molecular markers for the identification of rejuvenation processes have not yet been developed for silver birch Betula pendula. It was found that miRNAs and target genes were differentially expressed between in vitro rejuvenated and mature clone samples as well as between individuals of these samples, suggesting an effect of genotypic diversity. miR156-SPL and miR172-AP2 conformed to the expected expression pattern. miR166 and miR394 were put forward as potential molecular markers for juvenility detection, but further validation studies are needed.