مطالعه نیمرخ بیانی در گیاه اسطوخودوس انگلیسی تحت تنش خشکی با روش توالییابی رونوشتها
نویسندگان
1 دانشجوی دکترای کشاورزی هسته ای، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولیدات گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان،
2 گرگان گرگان-دانشگاه علوم کشاورزی
3 عضو هیات علمی/استادیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز
4 گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
doi
10.22103/jab.2020.14785.1172چکیده
هدف: خشکی از مهمترین عوامل محدودکننده زمینهای کشاورزی بوده و اثرات نامطلوبی بر رشد و تولید گیاهان اعمال میکند. اسطوخودوس انگلیسی گیاهی دارویی و معطر است که بهدلیل ارزش اسانس آن از اهمیت فوقالعادهای برخوردار است. با توجه به ماهیت نسبتا مقاوم این گیاه به کمآبی، میتواند جایگزین مناسبی برای گیاهان دارای نیاز آبی بالا در کشور باشد. بهمنظور شناسایی برخی ژنهای دخیل در پاسخ به خشکی در گیاه اسطوخودوس انگلیسی، تحلیل ترنسکریپتوم این گیاه در شرایط تنش خشکی و شاهد با بکارگیری فناوری RNA-Seq انجام پذیرفت. روش: RNAهای پیامرسان بافت برگ و گل گیاهان شاهد و تحت تنش خشکی توسط Illumina HiSeq. 2000 توالییابی شد. ضمن اینکه فعالیت برخی آنزیمهای آنتیاکسیدان، مالوندآلدئید و دیتیروزین در گیاهان شاهد و تحت تنش اندازهگیری شد. یافتهها: از مجموع 264126 رونوشت توالییابی شده، 1083 ژن در بافت گل و 150 ژن در بافت برگ در اثر اعمال تنش خشکی نسبت به گیاهان شاهد بیان افتراقی داشتند. چندین گروه GO شامل فعالیت کاتالیتیکی، پاسخ به محرکها و اتصال، در ژنهای دارای بیان افتراقی غنی شدند. همچنین آنالیز KEGG، مسیرهای مختلف مرتبط با تنش مثل سنتز متابولیتهای ثانویه، متابولیسم گلوتاتیون و پرولین و انتقال سیگنال هورمونی را شناسایی نمود. ضمن اینکه برخی ژنهای مرتبط با آنزیمهای آنتیاکسیدانت در این تحقیق شناسایی شد. نتیجهگیری: مطالعه حاضر اولین گزارش از کاربرد RNA-Seq در گیاه اسطوخودوس انگلیسی تحت تنش خشکی است. تحلیل بیوشیمیایی صورت گرفته در این تحقیق نیز با نتایج به دست آمده از RNA-Seq مطابقت داشته است. یافتههای حاصل از این تحقیق درک ما را از شبکه مولکولی پاسخ دهنده به تنش خشکی در گیاه اسطوخودوس انگلیسی توسعه داده است.