شناسایی تعدادی از ژن‌های با الگوی بیان متفاوت بین ارقام مقاوم و حساس گندم در پاسخ به تنش خشکی با استفاده از روش متاآنالیز

هدف: گندم از مهمترین منابع غذایی بشر می‌باشد که در تولید این محصول، تنش‌های غیرزیستی مانند خشکی، شوری، دما و غیره دخیل می‌باشند. از این رو شناسایی و ارزیابی ژن‌های دخیل در مقاومت به تنش‌ها در این گیاه از اهمیت بالایی برخوردار است. این تحقیق با هدف شناسایی ژن‌های پاسخ دهنده به خشکی و بررسی تفاوت بیان آنها در گندم حساس و مقاوم به خشکی، انجام شد.مواد و روش‌ها: از بین داده‌های موجود در سایت ncbi geo در سال 2018 داده‌های ریزآرایه مورد نظر جمع‌آوری شدند. کتابخانه‌های تهیه شده دارای ارقام مقاوم و حساس به خشکی، تحت دو شرایط تنش و کنترل بودند. با استفاده از متاآنالیز، ژن‌های تغییر بیان‌یافته تحت شرایط تنش برای هر گروه از ارقام شناسایی شد. از ژن‌های تغییر بیان یافته معنی‌دار شناسایی شده، ژن دئوکسی ژنز کاهش‌دهنده شبه‌پروتئین aci (ard) برای تایید آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه‌برداری از برگ‌ها در مرحله 4 برگی و در سه زمان 2، 4 و 7 روز بعد از اعمال تنش همراه با نمونه‌ی کنترل، با سه تکرار بیولوژیکی انجام گرفت. استخراج rna از نمونه‌های برگی با استفاده از محلول استخراج rnx™-plus و واکنش real time pcr با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن ard انجام گرفت. نتایج: در بین پروب‌های تغییر بیان‌یافته، به ترتیب 658 و 1561پروب ایدی به طور اختصاصی در ارقام مقاوم و حساس، در شرایط تنش افزایش بیان داشتند. ژن‌های فاکتورهای رونویسی myb3، ethylene responsive 5a، mikc-type mads-boxwm24b و salinity inducible erf4 در ارقام مقاوم و فاکتورهای رونویسی wrky15 mads-box taagl8، wrky39 و myb در ارقام حساس دارای افزایش بیان معنی‌داری بودند. با کمک متاآنالیز ژن‌ها و فاکتورهای رونویسی، با بیان متفاوت بین ارقام حساس و مقاوم گندم شناسایی شدند و از این نتایج، می‌توان برای شناسایی ارقام مقاوم و حساس گندم نسبت به تنش خشکی استفاده کرد. نتایج real time pcr ژن ard برای 2 رقم گندم مقاوم به خشکی 6o4 و رقم حساس به تنش خشکی sundor همسو با نتایج متاآنالیز انجام شده بود و نتیجه‌ی متاآنالیز را تایید کرد. نتیجه‌گیری: با توجه به بررسی رفتار بیانی این ژن و دیگر نتایج بدست آمده متاآنالیز در این مطالعه می‌توان گامی موثر در پیش‌بینی مقاومت و حساسیت به خشکی در ارقام مختلف گندم برداشت.