فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

تشخیص اختصاصی نوع و شدت تنش‌های غیر زیستی گیاه به منظور انجام اقدامات به موقع به جلوگیری از کاهش عملکرد کمک می‌کند. این مطالعه روش جدیدی را برای تشخیص نوع و شدت تنش در گیاه برنج در شرایط شوری، خشکی و گرما به کمک بررسی ترکیبات microRNA معرفی می‌کند. در این پژوهش، غلظت هشت ترکیب microRNA در بافت گیاهان قرار گرفته تحت تنش‌های فوق به کمک یک زیست‌حسگر نوری مبتنی بر نانوذرات طلا اندازه‌گیری شد. اساس کار این زیست‌حسگر بر اساس هیبریدیزاسیون پراب-ترکیب هدف بود که در آن، اختلاط پراب/نانوذرات طلای پوشش داده شده با سیترات (ترکیب 1) و microRNA/نانوذرات پوشش داده شده با پلی‌اتیلن‌ایمین (ترکیب 2) منجر به تجمع نانوذرات و تغییر ویژگی‌های طیف‌سنجی نمونه می‌شد. در ادامه، از روش‌های یادگیری ماشین برای پیش‌بینی نوع و شدت تنش با داشتن این غلظت‌ها استفاده شد. نتایج نشان داد که ماشین بردار پشتیبان بهینه‌شده توسط الگوریتم ژنتیک با عملکرد مناسب و به ترتیب با ضرایب تبیین 94/0، 91/0 و 86/0 توانایی تشخیص سطح تنش شوری، خشکی و گرمای وارده به گیاهان برنج را داشت. در ادامه، نتایج انتخاب ویژگی مبتنی بر نظریه بازی‌های مشارکتی نشان داد که در میان ترکیبات microRNA مورد مطالعه، miRNA-156، miRNA-393، و miRNA-159 به ترتیب بیشترین سهم را در پیش‌بینی تنش‌های خشکی، شوری و گرما در گیاه برنج داشتند. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که بررسی ترکیبات microRNA گیاه به کمک زیست‌حسگرهای نوری می‌تواند منجر به ویژگی‌های قابل اعتمادی برای تعیین شرایط رشد گیاهی و تنش‌های گیاه در مراحل اولیه ظهور شود.