شناسایی ژن‌های دخیل در استقرار رابطه انگلی در گل‌جالیز مصری بر پایه تجزیه و تحلیل داده‌های بیان ژن

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای، گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

2 دانشجوی دکترای، گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

3 استادیار، گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

4 استادیار، مجتمع آموزش عالی شیروان، دانشگاه بجنورد، شیروان، شیروان، ایران.

5 استادیار، گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

doi
10.30473/cb.2022.61728.1860
چکیده

گل جالیز گیاه انگلی است که باعث کاهش قابل توجهی در تولید محصولات زراعی می‌شود و کنترل آن نیز در شرایط مزرعه دشوار است. در این مطالعه تجزیه‌وتحلیل داده‌های RNA-seq موجود در NCBI، همراه با تایید آزمایشگاهی بخشی از نتایج حاصل گزارش می‌شود. پس از ارزیابی کیفیت خوانش‌های خام آلومینا، خوانش‌های با کیفیت قابل قبول روی ترنسکرپتوم گل‌جالیز نقشه‌یابی شدند. پس از آنالیز بیان ژن با استفاده از نرم افزار DESeq، 391 ژن دارای بیان متفاوت در مرحله آبنوشی بذر گل‌جالیز و مرحل اتصال گل‌جالیز به ریشه میزبان شناسایی شد. بیان اورتولوگ این ژن‌ها در خویشاوندان نزدیک گل جالیز، که غیر انگل یا نیمه انگل هستند، نیز بررسی شد. از بین 391 ژنی که بین مرحله آبنوشی و اتصال به میزبان در گل جالیز تفاوت بیان معنی داری داشتند، 87 ژن در خویشاوند انگل گل‌جالیز نیز بیان بالایی در زمان اتصال به میزبان داشتند، در حالی‌که این ژن‌ها در خویشاوند غیر انگل بیان نمی‌شدند. بر این اساس این 87 ژن به‌عنوان ژن‌های کاندید دخیل در استقرار رابطه انگلی با میزبان در نظر گرفته‌شدند. در ادامه الگوی بیان نُه ژن از این ژن‌های کاندید انتخابی در بافت رویشی، گل، و بافت محل اتصال گل‌جالیز به گوجه‌فرنگی بررسی شد. نتایج نشان داد که ژن کدکننده سرین‌کربوکسی‌پپتیداز الگوی بیان مورد انتظار برای ژن‌های دخیل در ایجاد رابطه انگلی را دارد به نحوی که تنها در بافت محل اتصال به میزبان بیان می‌شود. نتایج این مطالعه می‌تواند برای اهداف مهندسی ژنتیک گوجه‌فرنگی برای ایجاد مقاومت به گل جالیز از طریق خاموشی ژن در میزبان مورد استفاده قرار گیرد.