بررسی ترنسکریپتوم مقایسه‌ای گلرنگ با ‏دانه‌های روغنی به‌منظور شناسایی ژن‌های ‏دخیل در کمیت و کیفیت روغن دانه

نویسندگان

1 استاد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین، ایران.

2 . پژوهشگر، گروه بیوتکنولوژی و اصلاح ‌نباتات، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

3 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین، ایران.

4 دانشیار، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران.

doi
10.30473/cb.2025.71265.1968
چکیده

در این مطالعه که برپایه فناوری RNA-Seq و ترنسکریپتومیکس مقایسه‌ای بنا شده، به تجزیه و تحلیل و شناسایی ژن‌های دخیل در رشد و نمو دانه پرداخته شده است. بدین منظور داده‌های ترنسکریپتوم دانه گیاهان روغنی گلرنگ (رقم گلدشت)، کملینا و سویا از پایگاه‌ داده‌های مربوطه استخراج شد. پس از بررسی کیفیت، ویرایش، پاکسازی و سرهم‌بندی مجدد آن‌ها با استفاده از ژنوم مرجع انجام شد. حاشیه‌نویسی ژن‌های درگیر در بیوسنتز اسید چرب دانه توسط شناسایی هومولوگ‌های آرابیدوپسیس و سپس آنالیز بیان افتراقی ژن‌ها (DEG) انجام شد. ژن‌هایی که دارای تفاوت بیان در مراحل نموی دانه بودند شناسایی و بدین ترتیب ژن‌های واجد بیان معنی‌دار و دخیل در مسیرهای متابولیسم و سنتز اسید چرب دانه استخراج شدند. در نهایت ارتباط بین ژن‌ها توسط شبکه پروتئین-پروتئین ترسیم و بر این اساس، ژن‌های FAD2، FATB و ACX4 در مسیر بیوسنتز لیپیدها در مرحله پرشدن و بلوغ موثر شناخته شدند. در این گیاهان در مسیر متابولیسم گلیسرولیپید نیز ژن‌های NPC3، PDAT1 و LPAT1 بین مرحله شروع رشد دانه تا پر شدن دارای تفاوت بیان معنی‌داری بودند. نتایج نشان داد که ژن‌های SDP1 و LPAT5 در مرحله بلوغ نسبت به تشکیل دانه افزایش بیان دارند. در مسیر طویل‌سازی اسید چرب، ژن‌های KCS5 و C86A1، در مسیر تجزیه اسید چرب ژن‌ AIM1 و در مسیر بیوسنتز اسید چرب ژن FABH دارای افزایش بیان در مراحل پرشدن و بلوغ دانه بیان معنی‌داری را نشان دادند. بر اساس شبکه پروتئین-پروتئین و روابط بین ژن‌ها احتمال می‌رود ژن‌های FAD2، FATB و PDAT1 نقش کلیدی در نمو دانه و بیوسنتز روغن دانه داشته باشند.