بررسی و آنالیز ژن‌های پاسخگو به پاتوژن‌ها در سیب‌زمینی ‏

نویسندگان

1 گروه علوم و زیست فناوری گیاهی، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

2 گروه تحقیقات سبزیجات، موسسه اصلاح بذر و گیاه (‏SPII‏)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (‏AREEO‏)، کرج، ‏ایران.‏Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran,

3 گروه زیست فناوری گیاهی و بیوتکنولوژی، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران،شتی

4 مؤسسه تحقیقات اصالح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

doi
10.30473/cb.2023.68498.1915
چکیده

عملکرد سیب‌زمینی به عنوان یکی از منابع مهم در تأمین مواد اولیه غذایی و صنعتی در ایران و جهان، تحت تأثیر پاتوژن‌های مختلف می‌باشد. از بین این پاتوژن‌ها، PVY،PVX و نماتد جزء اصلی‌ترین عوامل کاهش عملکرد هستند. مکانیسم مولکولی زمینه‌ساز مقاومت بیماری در سیب‌زمینی تا حد زیادی ناشناخته باقی‌مانده است. در این مطالعه، آنالیز پروفایل‌های بیان ژن از مجموعه داده‌های GEO سه آلودگی پاتوژن در سیب‌زمینی انجام شد و صفات مورفولوژیکی تحت چهار تنش مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور 501 ژن مشترک با بیان متفاوت‌(DEGs) در دو آزمایش بر روی سیب زمینی بررسی شد. تجزیه و تحلیل غنی‌سازی عملکردی نشان داد کهDEGs بیش‌تر در چرخه نیتروژن و متابولیکی اولیه، اتصال GTP و اتصال GTPase نقش دارند که پس از تلقیح با پاتوژن‌های مختلف به طور مداوم تنظیم می‌شوند. بر اساس آنالیز صفات مورفولوژی تحت چهار تنش، PVY و برهم‌کنش PVX/PVY اختلاف معنی‌داری را با سایر تنش‌ها (PVX و نماتد) بر روی این صفات بر جای گذاشت. از داده‌های ریزآرایه مربوط به سیب‌زمینی استخراج شده از پایگاه داده GEO برای تجزیه و تحلیل شبکه هم‌بیان ژن وزن‌دار (WGCNA) استفاده شد. بر اساس نتایج شبکه 2 گروه (ماژول) ژنی به دست آمد که پروفایل بیان آن‌ها در پاسخ به چهار تنش فوق‌الذکر همبستگی بالایی با یک‌دیگر داشتند. نتایج این آزمایش بینش‌ ارزشمندی را در مورد مسیرها و ژن‌های تحت‌ تاثیر ویروس‌های PVY، PVX، PVX/PVY و نماتد سیب‌زمینی ارائه می‌دهد که ممکن است شناسایی ژن‌های مقاومت به بیماری‌های متعدد در سیب‌زمینی را تسهیل کند.