Published April 3, 2012 | Version v1
Publication Open

Differential gene expression in gall midge susceptible rice genotypes revealed by suppressive subtraction hybridization (SSH) cDNA libraries and microarray analysis

Creators

  • 1. Indian Institute of Rice Research
  • 2. International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology

Description

A major pest of rice, the Asian rice gall midge (Orseolia oryzae Wood-Mason), causes significant yield losses in the rice growing regions throughout Asia. Feeding by the larvae induces susceptible plants to produce nutritive tissue to support growth and development. In order to identify molecular signatures during compatible interactions, genome wide transcriptional profiling was performed using SSH library and microarray technology.Results revealed up-regulation of genes related to primary metabolism, nutrient relocation, cell organization and DNA synthesis. Concomitantly, defense, secondary metabolism and signaling genes were suppressed. Further, real-time PCR validation of a selected set of 20 genes, in three susceptible rice varieties (TN1, Kavya and Suraksha) during the interaction with the respective virulent gall midge biotypes, also revealed variation in gene expression in Kavya as compared to TN1 and Suraksha.These studies showed that virulent insects induced the plants to step up metabolism and transport nutrients to their feeding site and suppressed defense responses. But Kavya rice mounted an elevated defense response during early hours of virulent gall midge infestation, which was over-powered later, resulting in host plant susceptibility.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تسبب آفة الأرز الرئيسية، وهي مرارة الأرز الآسيوية (Orseolia oryzae Wood - Mason)، خسائر كبيرة في الغلة في مناطق زراعة الأرز في جميع أنحاء آسيا. تحث تغذية اليرقات النباتات الحساسة على إنتاج أنسجة مغذية لدعم النمو والتطور. من أجل تحديد التواقيع الجزيئية أثناء التفاعلات المتوافقة، تم إجراء التنميط النصي على نطاق الجينوم باستخدام مكتبة SSH وتقنية المصفوفة الدقيقة. كشفت النتائج عن زيادة تنظيم الجينات المتعلقة بعملية التمثيل الغذائي الأولية، ونقل المغذيات، وتنظيم الخلايا وتوليف الحمض النووي. بالتزامن مع ذلك، تم قمع جينات الدفاع والتمثيل الغذائي الثانوي والإشارات. علاوة على ذلك، كشف التحقق من صحة تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) في الوقت الفعلي لمجموعة مختارة من 20 جينًا، في ثلاثة أنواع من الأرز المعرضة للإصابة (TN1 و Kavya و Suraksha) أثناء التفاعل مع الأنماط الحيوية لوسط المرارة الخبيثة المعنية، عن تباين في التعبير الجيني في Kavya مقارنة بـ TN1 و Suraksha. أظهرت هذه الدراسات أن الحشرات الخبيثة حثت النباتات على زيادة التمثيل الغذائي ونقل المغذيات إلى موقع التغذية وقمع الاستجابات الدفاعية. لكن أرز كافيا شنت استجابة دفاعية مرتفعة خلال الساعات الأولى من غزو المرارة الخبيث، والذي تم الإفراط في تشغيله لاحقًا، مما أدى إلى حساسية النبات المضيف.

Translated Description (French)

Un ravageur majeur du riz, la cécidomyie biliaire du riz asiatique (Orseolia oryzae Wood-Mason), provoque des pertes de rendement importantes dans les régions rizicoles de toute l'Asie. L'alimentation par les larves incite les plantes sensibles à produire des tissus nutritifs pour soutenir la croissance et le développement. Afin d'identifier les signatures moléculaires lors d'interactions compatibles, un profilage transcriptionnel à l'échelle du génome a été effectué à l'aide de la bibliothèque SSH et de la technologie des microréseaux. Les résultats ont révélé une régulation positive des gènes liés au métabolisme primaire, à la relocalisation des nutriments, à l'organisation cellulaire et à la synthèse de l'ADN. Parallèlement, les gènes de défense, de métabolisme secondaire et de signalisation ont été supprimés. En outre, la validation par PCR en temps réel d'un ensemble sélectionné de 20 gènes, dans trois variétés de riz sensibles (TN1, Kavya et Suraksha) au cours de l'interaction avec les biotypes virulents respectifs de la cécidomyie biliaire, a également révélé une variation de l'expression des gènes chez Kavya par rapport à TN1 et Suraksha.Ces études ont montré que les insectes virulents induisaient les plantes à intensifier le métabolisme et à transporter les nutriments vers leur site d'alimentation et supprimaient les réponses de défense. Mais le riz Kavya a déclenché une réponse de défense élevée pendant les premières heures d'une infestation virulente de moucherons biliaires, qui a été suralimentée plus tard, entraînant une sensibilité de la plante hôte.

Translated Description (Spanish)

Una plaga importante del arroz, el mosquito asiático de la vesícula del arroz (Orseolia oryzae Wood-Mason), causa pérdidas significativas de rendimiento en las regiones de cultivo de arroz en toda Asia. La alimentación de las larvas induce a las plantas susceptibles a producir tejido nutritivo para apoyar el crecimiento y el desarrollo. Con el fin de identificar firmas moleculares durante las interacciones compatibles, se realizó un perfil transcripcional de todo el genoma utilizando la biblioteca SSH y la tecnología de micromatrices. Los resultados revelaron una regulación positiva de los genes relacionados con el metabolismo primario, la reubicación de nutrientes, la organización celular y la síntesis de ADN. Al mismo tiempo, se suprimieron los genes de defensa, metabolismo secundario y señalización. Además, la validación por PCR en tiempo real de un conjunto seleccionado de 20 genes, en tres variedades de arroz susceptibles (TN1, Kavya y Suraksha) durante la interacción con los respectivos biotipos virulentos de mosquito biliar, también reveló una variación en la expresión génica en Kavya en comparación con TN1 y Suraksha. Estos estudios mostraron que los insectos virulentos indujeron a las plantas a intensificar el metabolismo y transportar nutrientes a su sitio de alimentación y suprimieron las respuestas de defensa. Pero el arroz Kavya montó una respuesta de defensa elevada durante las primeras horas de la infestación virulenta del mosquito biliar, que fue sobrecargada más tarde, lo que resultó en la susceptibilidad de la planta huésped.

Files

1939-8433-5-8.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:cec8b619c3dab2a28e5f103d6d446a0c
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التعبير الجيني التفاضلي في الأنماط الجينية الحساسة للأرز التي كشفت عنها مكتبات cDNA الخاصة بتهجين الطرح القمعي (SSH) وتحليل المصفوفة الدقيقة
Translated title (French)
Expression génique différentielle dans les génotypes de riz sensibles à la mésange biliaire révélée par les bibliothèques d'ADNc de l'hybridation par soustraction suppressive (SSH) et l'analyse des microréseaux
Translated title (Spanish)
Expresión génica diferencial en genotipos de arroz susceptibles al mosquito biliar revelada por bibliotecas de ADNc de hibridación por sustracción supresiva (SSH) y análisis de micromatrices

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2103433764
DOI
10.1186/1939-8433-5-8

Is supplement to
https://openalex.org/W3013647518 (Other)
https://openalex.org/W2769624071 (Other)
https://openalex.org/W2767426976 (Other)
https://openalex.org/W2625920475 (Other)
https://openalex.org/W2387024771 (Other)
https://openalex.org/W2360870161 (Other)
https://openalex.org/W2332193734 (Other)
https://openalex.org/W2256027059 (Other)
https://openalex.org/W1981410039 (Other)
https://openalex.org/W1628352046 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1543817039
  • https://openalex.org/W1965855239
  • https://openalex.org/W1973453874
  • https://openalex.org/W1994816749
  • https://openalex.org/W2003498203
  • https://openalex.org/W2004575956
  • https://openalex.org/W2029403680
  • https://openalex.org/W2039353616
  • https://openalex.org/W2042936134
  • https://openalex.org/W2043086129
  • https://openalex.org/W2048298153
  • https://openalex.org/W2059293604
  • https://openalex.org/W2060041263
  • https://openalex.org/W2065978875
  • https://openalex.org/W2070030946
  • https://openalex.org/W2086051104
  • https://openalex.org/W2099246936
  • https://openalex.org/W2102073250
  • https://openalex.org/W2108518959
  • https://openalex.org/W2115876683
  • https://openalex.org/W2119683067
  • https://openalex.org/W2121711582
  • https://openalex.org/W2129128468
  • https://openalex.org/W2143189728
  • https://openalex.org/W2144382682
  • https://openalex.org/W2153550741
  • https://openalex.org/W2156779064
  • https://openalex.org/W2163148332
  • https://openalex.org/W2166128175
  • https://openalex.org/W2175849041
  • https://openalex.org/W2176749293
  • https://openalex.org/W4243868652