Transcriptome response to glyphosate in sensitive and resistant soybean.
J Agric Food Chem · 2008 · 56:6355-63 · PMID 18636734 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물
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미국에서 재배되는 대두의 대다수는 글리포세이트 불감성 5-엔올피루빌시키메이트-3-인산 합성효소(5-enolypyruvylshikimate-3-phosphate synthase)를 코딩하는 유전자가 도입되어 글리포세이트에 내성을 갖는다. 글리포세이트의 잠재적 이차 효과와 관련된 질문을 다루기 위해 cDNA 마이크로어레이를 이용한 유전자 발현 프로파일링이 수행되었다. 글리포세이트 감수성 식물에 글리포세이트를 처리했을 때, 각각 1시간, 4시간, 24시간 후(hpt)에 전사체 수준이 다른 것으로 확인된 3,170개 및 311개의 유전자가 확인되었다. 차등 발현 유전자들은 기능적 범주로 분류되었으며, 글리포세이트 반응에서의 가능한 역할에 대해 간략히 논의하였다. 글리포세이트에 처리된 글리포세이트 내성 식물의 유전자 발현 프로파일링 결과, 해당 식물은 1 hpt에서 경미한 영향을 받았으나 이후 글리포세이트 처리에 빠르게 적응하는 것으로 나타났다. 1시간, 4시간, 24시간 후에는 각각 10개, 4개, 4개의 유전자가 차등 발현되는 것으로 확인되었다. 발달 중인 종자의 떡잎에서 얻은 근접 등유전자 내성 및 감수성 계통 간의 유전자 발현 프로파일을 비교했을 때, 대조 실험에서 결정된 경험적 거짓 발견율보다 낮은 수준으로 27,000개 중 두 개의 유전자가 유의하게 차등 발현되는 것으로 확인되었다. 선택된 유전자들에 대해 정량 실시간 역전사 중합효소 연쇄 반응이 수행되었으며, 그 결과는 마이크로어레이에서 얻은 결과와 일치하였다. 종합적으로 볼 때, 이러한 데이터들은 현재 사용되는 글리포세이트 내성 대두와 관련된 주요 전사체 변화가 없음을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
The majority of soybeans planted in the United States are resistant to glyphosate due to introduction of a gene encoding for a glyphosate-insensitive 5-enolypyruvylshikimate-3-phosphate synthase. Gene expression profiling was conducted using cDNA microarrays to address questions related to potential secondary effects of glyphosate. When glyphosate-sensitive plants were treated with glyphosate, 3, 170, and 311 genes were identified as having different transcript levels at 1, 4, and 24 h post-treatment (hpt), respectively. Differentially expressed genes were classified into functional categories, and their possible roles in response to glyphosate are briefly discussed. Gene expression profiling of glyphosate-resistant plants treated with glyphosate indicated that the plants were marginally affected at 1 hpt and then quickly adjusted to glyphosate treatment. Ten, four, and four genes were identified as differentially expressed at 1, 4, and 24 hpt. When gene expression profiles of cotyledons from developing seed were compared between the near-isogenic resistant and sensitive lines, two genes were identified as significantly differentially expressed out of 27000, which was less than the empirical false-discovery rate determined from a control experiment. Quantitative real-time reverse-transcribed Polymerase Chain Reaction was conducted on selected genes and yielded results consistent with those from the microarrays. Collectively, these data indicate that there are no major transcriptomic changes associated with currently used glyphosate-resistant soybean.| 저자 | Zhu, J.; Patzoldt, W. L.; Shealy, R. T.; Vodkin, L. O.; Clough, S. J.; Tranel, P. J. |
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| 저널 | Journal of agricultural and food chemistry |
| 권·호·쪽 | 56(15), 6355-63 |
| PMID | 18636734 |
| DOI | 10.1021/jf801254e |
| MeSH | Cotyledon; Gene Expression Profiling; Glycine; Herbicide Resistance; Herbicides; Oligonucleotide Array Sequence Analysis; Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction; Glycine max; Species Specificity; Glyphosate |