بررسي بيان ژن‌هاي دخيل در مقاومت درخت‌ سيب به شانكر اروپايي با استفاده از آناليز داده‌هاي ترانسكريپتوم

هدف: يكي از مخرب ترين بيماري‌هاي درختان ميوه، بيماري شانكر اروپايي با عامل قارچ بيماري زاي Neonectria ditissima، در كشورهاي توليد كننده سيب با هواي خنك مي‌باشد. از آنجايي كه كنترل اين بيماري به دليل حضور قارچ بيماري زا در طول كل سال دشوار است، اين تحقيق به منظور بررسي الگوي بيان ژن‌هاي پاسخ دهنده به اين عامل بيماري زا در سيب انجام شد كه مي‌تواند درك بهتر از تعامل بين ميزبان و پاتوژن در جهت بهبود استراتژي‌هاي مديريتي فراهم كند.مواد و روش ها: بدين منظور رقم نيمه مقاوم سيب ( جاناتان ، منشا نيويورك) با سوسپانسيون قارچ تلقيح داده شد و نمونه‌هاي شاهد و تلقيح داده شده براي استخراج RNA و توالي يابي در سه نقطه زماني 5، 15 و 30 روز پس از تلقيح برداشت شدند. پس از كنترل كيفي و كمي RNA كل استخراج شده، توالي‌يابي كل ژنوم به صورت دو سويه توسط شركت ايلومينا و دستگاه‌ توالي‌ياب Hiseq2000 انجام شد. كنترل كيفيت داده‌ها توسط نرم افزارFastQC صورت پذيرفت. سپس خوانش‌ها با استفاده از نرم افزارTopHat2 با ژنوم مرجع سيب نقشه‌يابي شدند. نرمال‌سازي و تجزيه و تحليل ژن‌هاي با بيان متفاوت با نرم افزار DESeq2 و آناليز غني‌سازي مسيرهاي DEGs با نرم افزار KEGG انجام شد.يافته ها: تجزيه و تحليل‌هاي غني‌سازي GO و KEGG در ژن‌هاي داراي بيان افتراقي (Differentially expressed genes, DEGs) ، تعدادي ژن مرتبط با پاسخ دفاعي را شناسايي نمود. در رقم سيب تلقيح ‌شده با N. ditissima، تغييرات قابل‌توجهي در ژن‌هاي مرتبط با دفاع و ژن‌هاي دخيل در سم‌زدايي، پراكسيداز و متابوليسم فنيل پروپانوئيد مشاهده شد. بالاترين سطح بيان ژن‌هاي مرتبط با دفاع، 30 روز پس از تلقيح با N. ditissima ديده شد. اين موضوع مي‌تواند بيانگر اين باشد كه پاتوژن براي ايجاد آلودگي نياز به زمان دارد و به سرعت نمي‌تواند در بافت گياه گسترش پيدا كند. نتيجه گيري: ژن‌هاي شناسايي شده درگير در بيماري ‌زايي N. ditissima دخيل در ليگنين شدن، سم‌زدايي، فسفوريلاسيون و دفاع پاتوژن بوده و منبعي ارزشمند در تحقيقات ژنتيكي هستند و به ما اين امكان را مي‌دهد تا تعامل پاتوژن با گياه ميزبان را بهتر درك كنيم و مي توانند در برنامه‌هاي اصلاحي كنترل اين بيماري مورد استفاده قرار گيرند.