فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

اهداف: تنش‏های محیطی مانند خشکی، افزایش دما، شوری و افزایش CO2 تهدیدی جدی برای کشاورزی پایدار است. تنش خشکی از مهمترین تنش‏های غیر زیستی در برنج است که باعث کاهش عملکرد محصول می‏شود. تحقیقات متعددی به صورت جداگانه برای شناسایی سازوکار مولکولی پاسخ گیاه به تنش خشکی انجام شده است. بنابراین فراتحلیل می‏تواند با ادغام نتایج مطالعات متعدد مرتبط، منجر به درک بهتر سازوکار‏های تحمل به تنش خشکی شود. مواد و روش‏ها: در این راستا، چهار سری داده ریزآرایه با کیفیت مناسب برنج تحت تنش خشکی و شرایط طبیعی انتخاب شد و سپس توسط بسته ‏limma نرم‏افزار R آنالیز شد. جهت فراتحلیل از بسته ‏meta RNAseq و روش Fisher برای یکی کردن p-valueهای حاصل از تجزیه انفرادی داده‏های مورد بررسی استفاده شد. ژن‏های متفاوت بیان شونده فراتحلیل دارای افزایش و کاهش بیان تحت تنش خشکی شناسایی شد. سپس هستی‏شناسی ژن (ژن آنتولوژی)، شناسایی ژن‏های مرکزی یا هاب و آنالیز شبکه هم بیانی انجام شد. نتایج حاصل با آزمایش real-time quantitative PCR در رقم برنج هاشمی حساس و رقم بومی متحمل به تنش کمبود آب در شرایط درون شیشه‏ای با تیمار PEG ارزیابی گردید.یافته‏ها: از نتایج مطالعه حاضر 578 ژن با افزایش بیان و 660 ژن با کاهش بیان بدست آمد. تجزیه و تحلیل هستی‏شناسی ژن(GO) سازوکارهای پاسخ به خشکی را نشان داد و ترسیم شبکه برهمکنش پروتئین-پروتئین مشخص کرد که ژن‌های مرکزی متفاوت بیان شونده دارای کاهش بیان تحت تنش خشکی حاصل از این مطالعه عمدتاً مربوط به فرایند فتوسنتز و ژن‌های مرکزی متفاوت بیان شونده دارای افزایش بیان تحت تنش خشکی عمدتاً مربوط به تحمل تنش شامل ژن‌های HSP، LEAs، PP2Cs هستند. در نهایت، داده‏های به دست آمده از این فراتحلیل با real-time quantitative PCR بر روی ژن‏های پراکسیداز 47، OsDSSR1، homeobox-leucine zipper protein و یک ژن ناشناخته تایید شد. این یافته‏ها به طور قابل توجهی درک ما را از مسیر تنش خشکی بهبود می‏دهد. شناسایی ژن‏های مرکزی در این مطالعه می‏تواند برای به دست آوردن یک نمای کلی از ژن‏های مرکزی که نقش مهمی در پاسخ به تنش خشکی در برنج دارند، موثر باشد. نتیجه‏گیری: شناسایی ژن‏های پایین دست ژن مرکزی می‏تواند در تهیه برنج متحمل به تنش خشکی از طریق روش‏های اصلاحی کلاسیک با هرمی‏سازی این ژن‏ها یا از طریق دستکاری ژنوم کمک نماید و تحمل به تنش خشکی را افزایش دهد و در نتیجه منجر به کشاورزی پایدار شود.