مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - شناسايي تعدادي از ژن‌هاي با الگوي بيان متفاوت بين ارقام مقاوم و حساس گندم در پاسخ به تنش خشكي با استفاده از روش متاآناليز

چكيده فارسي :

هدف: گندم از مهمترين منابع غذايي بشر مي‌باشد كه در توليد اين محصول، تنش‌هاي غيرزيستي مانند خشكي، شوري، دما و غيره دخيل مي‌باشند. از اين رو شناسايي و ارزيابي ژن‌هاي دخيل در مقاومت به تنش‌ها در اين گياه از اهميت بالايي برخوردار است. اين تحقيق با هدف شناسايي ژن‌هاي پاسخ دهنده به خشكي و بررسي تفاوت بيان آنها در گندم حساس و مقاوم به خشكي، انجام شد. مواد و روش‌ها: از بين داده‌هاي موجود در سايت NCBI GEO در سال 2018 داده‌هاي ريزآرايه مورد نظر جمع‌آوري شدند. كتابخانه‌هاي تهيه شده داراي ارقام مقاوم و حساس به خشكي، تحت دو شرايط تنش و كنترل بودند. با استفاده از متاآناليز، ژن‌هاي تغيير بيان‌يافته تحت شرايط تنش براي هر گروه از ارقام شناسايي شد. از ژن‌هاي تغيير بيان يافته معني‌دار شناسايي شده، ژن دئوكسي ژنز كاهش‌دهنده شبه‌پروتئين aci (ARD) براي تاييد آزمايشگاهي مورد ارزيابي قرار گرفت. نمونه‌برداري از برگ‌ها در مرحله 4 برگي و در سه زمان 2، 4 و 7 روز بعد از اعمال تنش همراه با نمونه‌ي كنترل، با سه تكرار بيولوژيكي انجام گرفت. استخراج RNA از نمونه‌هاي برگي با استفاده از محلول استخراج RNx™-plus و واكنش Real time PCR با استفاده از آغازگرهاي اختصاصي ژن ARD انجام گرفت. نتايج: در بين پروب‌هاي تغيير بيان‌يافته، به ترتيب 658 و 1561پروب ايدي به طور اختصاصي در ارقام مقاوم و حساس، در شرايط تنش افزايش بيان داشتند. ژن‌هاي فاكتورهاي رونويسي Myb3، ethylene responsive 5a، MIKC-type MADS-boxWM24B و salinity inducible ERF4 در ارقام مقاوم و فاكتورهاي رونويسي WRKY15 MADS-box TaAGL8، WRKY39 و Myb در ارقام حساس داراي افزايش بيان معني‌داري بودند. با كمك متاآناليز ژن‌ها و فاكتورهاي رونويسي، با بيان متفاوت بين ارقام حساس و مقاوم گندم شناسايي شدند و از اين نتايج، مي‌توان براي شناسايي ارقام مقاوم و حساس گندم نسبت به تنش خشكي استفاده كرد. نتايج Real time PCR ژن ARD براي 2 رقم گندم مقاوم به خشكي 6o4 و رقم حساس به تنش خشكي Sundor همسو با نتايج متاآناليز انجام شده بود و نتيجه‌ي متاآناليز را تاييد كرد. نتيجه‌گيري: با توجه به بررسي رفتار بياني اين ژن و ديگر نتايج بدست آمده متاآناليز در اين مطالعه مي‌توان گامي موثر در پيش‌بيني مقاومت و حساسيت به خشكي در ارقام مختلف گندم برداشت.