بررسی ترانسکریپتوم زیره سیاه ایرانی (Bunium persicum Boiss) در مرحله دانه‌بندی و شناسایی ریزماهواره‌های (SSR) ژنومی در این گیاه

نویسندگان

1 دانشجو دکتری، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

2 نویسنده مسئول مکاتبات، استاد گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

3 استاد، گروه زیست شناسی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان

4 استاد، گروه تحقیقات ژنومیک، دانشکده علوم، سلامت و مهندسی، دانشگاه لاتروب، ملبورن، استرالیا

5 دانشیار، دانشگاه علوم حیاتی استونی، دانشگاه علوم زیستی استونی، تارتو

doi
10.22092/ijrfpbgr.2022.356585.1396
چکیده

     زیره سیاه ایرانی از مهمترین گیاهان بومی ایران است. دانه این گیاه در رژیم غدایی روزمره ایرانی‌ها مصرف می‌شود و همچنین دارای خواص دارویی و ترکیبات معطر است. متاسفانه اطلاعات کمی در مورد ژنوم و نشانگرهای مولکولی این گیاه وجود دارد. در این پژوهش، ترنسکریپتوم زیره‌ سیاه ایرانی در مرحله دانه‌بندی توالی‌یابی شد و بعد از استخراج ریزماهواره‌های (SSR Markers) مرتبط با این مرحله رشدی به تفسیر آن‌ها پرداخته شد. گل‌آذین و ساقه این گیاه‌ بعد از استخراج RNA، توالی‌یابی شدند. توالی‌یابی با عمق 6 گیگ و طول قطعات 150 جفت باز و بصورت جفت-انتها انجام شد. داده‌های حاصل از توالی‌یابی توسط نرم‌افزارهای مختلف آنالیز شدند. بازچینش رونوشت زیره سیاه ایرانی توسط نرم افزار Trinity انجام شد. استخراج نشانگرهای ریزماهواره توسط نرم‌افزار MISA انجام شد. در نهایت تفسیر عملکردی توالی‌های دربرگیرنده ریزماهواره‌ توسط پایگاه داده WEGO انجام شد. میزان GC نمونه‌های مختلف 47 تا 50 درصد بود. تعداد 8389 نشانگر ریزماهواره از 45146 ژن‌منفرد حاصل شد. حداقل 11 درصد ژن‌های منفرد حاوی ریزماهواره بودند. نوکلئوتیدهای A/T و AG/CT بیشترین درصد نشانگرهای ریزماهواره را در برداشتند. در میان تکرارهای سه نوکلئوتیدی، ATC/ATG و AAG/CTT بیشترین فراوانی ریزماهواره‌ها را به خود اختصاص داد. نتایج تفسیر عملکردی نشان داد که ژن‌های منفرد حاوی نشانگرهای ریزماهواره طیف وسیعی از فعالیت‌های بیولوژیکی گیاه زیره سیاه ایرانی را پوشش می‌دهند و ژن‌های درگیر در تکامل و رشد دانه، حد بالایی از بیان را دارند. این تحقیق برای اولین بار به بررسی نشانگرهای ریزماهواره گیاه زیره سیاه ایرانی پرداخته است. نتایج این تحقیق می‌تواند در پیداکردن نشانگرهای مختلف برای برنامه‌های اصلاحی و توسعه ارقام با اهداف مختلف مفید باشد.