شناسایی ژن های حفاظت شده گیاهان گندم نان و جو با گیاه آرابیدوپسیس در پاسخ به تنش شوری با استفاده از داده های ریزآرایه

تنش شوری به عنوان یکی از عوامل محیطی مهم کاهش دهنده رشد و عملکرد گیاهان زراعی است. شناسایی اجزای اصلی و کلیدی درگیر در شبکه های پاسخ به تنش در تولید ارقام متحمل گندم و جو از طریق مهندسی ژنتیک و اصلاح مولکولی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در پژوهش اصلی حاضر به منظور شناسایی ژن ها و سازوکار های حفظ شده دخیل در پاسخ به تنش شوری در گیاهان گندم،  جو و گیاه مدل آرابیدوپسیس، داده های ریزآرایه مربوط به دو گونه تک لپه، گندم (دو سری داده) و جو (دو سری داده) با سطوح مختلف شوری و گیاه مدل دو لپه آرابیدوپسیس (یک سری داده) در بافت برگ تجزیه و تحلیل شدند. این داده ها از سایت NCBI  قسمتGEO استخراج شدند. به منظور پیدا کردن ژن های مشترک پاسخ دهنده در سه گونه گیاهی مورد بررسی، اورتولوگ آرابیدوپسیسی ژن های پاسخ دهنده به شوری در دو گیاه گندم و جو با استفاده از BLASTx در مقابل بانک اطلاعاتی پروتئینی آرابیدوپسیس تعیین شدند. ترسیم نمودارVenn بین ۲۰۸ ژن پاسخ دهنده در جو، ۱۳۳۶ ژن پاسخ دهنده در گندم و ۴۵۲۷ ژن پاسخ ‍‍ دهنده در آرابیدوپسیس، منجر به شناسایی ۲۵ ژن مشترک پاسخ دهنده به تنش شوری شد. بررسی عملکرد ژن های مذکور نشان داد که این ژن ها به طور حفاظت شده از طریق مشارکت در مسیرهای مرتبط با سیگنال دهی تنش، هموستازی یونی، هموستازی گونه های اکسیژن فعال، حفاظت اسمزی، هموستازی انرژی و لیگینی شدن در پاسخ سه گیاه مورد مطالعه به تنش شوری نقش دارند. مدل پیشنهادی نشان دهنده نحوه مداخله ژن های مذکور در مسیرهای پاسخ به تنش ارائه شد.

Keywords:

salt stress , microarray , conserved genes , monocot , dicot , تنش شوری , ژن های حفاظت شده , ریزآرایه , تک لپه , دولپه