‌بررسی الگوی بیان و ساختار ژن agamous-like 6 (agl6) در همگروه‌های سیر ایرانی (allium sativum l.)

هدف: اکثر کلون‌های سیر، غیر‌گلده و عقیم بوده و به صورت غیر‌جنسی تکثیر می‌شوند؛ با این حال برخی از کلون‌ها گلده بوده وانواع زایا تا حدودی در بین آن‌ها یافت می‌شود. درک صحیح از الگوی بیان و ساختار ژن‌های خانواده ژنی mads box ازجمله ژنagl6 در گیاه سیر از ارزش بالایی برخوردار بوده و می تواند روند برنامه‌های اصلاحی آن را بهبود ببخشد. تاکنون پژوهشی مبنی شناسایی این ژن موثر در گلدهی و باروری سیر صورت نگرفته است. لذا هدف از تحقیق حاضر بررسی الگوی بیان نسبی ژن agl6 در همگروه گلده، نیمه گلده و غیر گلده سیر ایرانی و شناسایی ساختار و توالی نوکلئوتیدی آن می‌باشد.مواد و روش‌ها: بدین منظور، ابتدا بیان نسبی این ژن در اندام‌های مختلف همگروه‌های گلده، نیمه گلده و غیر گلده سیر ایرانی و با استفاده از روش rt pcr کمی بررسی شد. سپس بخشی از توالی کد کننده ژن agl6 با استفاده از روش مذکور از بافت گلچه‌های سیر گلده جد‌اسازی و همسانه‌سازی شد. نتایج حاصل از توالی‌یابی و آنالیز همسانه های نوترکیب با استفاده از نرم افزارهای، blast، vector nti، orf finder و mega6 مورد ارزیابی قرار گرفت.نتایج: بر اساس نتایج بدست آمده، agl6 در مریستم، گل‌آ‌ذین، تپال و برچه گلچه های سبز و ارغوانی سیر گلده بیان شد. اما اثری از بیان این ژن در پرچم دیده نشد. سطح بیان آن در مریستم سیر گلده در تمامی مراحل نمونه برداری و به‌ویژه مرحله القا گلدهی بالاتر ازمریستم سیر نیمه و غیر گلده بود. agl6در گل آذین سیر نیمه گلده نیز بیان شد اما بیان آن در این مرحله نیز در مقایسه با گل آذین سیر گلده 4 برابر کمتر بود. نتایج توالی‌یابی قطعه همسانه‌سازی شده، وجود ناحیه کدکننده به طول 728 جفت باز را نشان داد که با کد دسترسی ok086759.1در پایگاه ncbi ثبت گردید. این توالی نوکلئوتیدی یک پروتئین با 243 اسید آمینه را کد می‌کند و دارای دومین های mads box و k box می‌باشد. بررسی‌ها بیانگر تشابه بالا و همپوشانی زیاد این توالی با سایر همولوگ‌های ژن agl6 در سایر گونه‌های گیاهی و بویژه تک‌لپه‌ای‌های پتالوئیدی نظیر پیاز، لیلیوم، گل نرگس، زعفران در ncbi بود؛ از این رو توالی حاصل asagl6 نامیده شد.نتیجه گیری: در این پژوهش برای اولین بار الگوی بیان یک ژن کلیدی مسیر گلدهی و باروری (asagl6) و ساختار نوکلئوتیدی آن در گیاه سیر مشخص شد. نتایج بدست از این تحقیق میتواند به طور موثری در طراحی برنامه‌های اصلاحی کلاسیک و مولکولی سیر مورد استفاده قرار گیرند.

expression pattern and structural analysis of agamous-like 6 (agl6) in iranian garlic clones (allium sativum l.)

most of the garlic clones are non bolting and sterile and propagate asexually; however, some of the clones are bolting, and there are some fertile clones among the bolting ones. a correct understanding of the mads box genes family expression pattern and structure, including agl6, is a valuable project and will improve garlic breeding programs. so far there are no reports relating agl6 identification as a flowering and fertility integrator gene in garlic. so the aim of this study is to investigate the relative expression of agl6 in iranian bolting, semi and non bolting garlic clones and to identify its structure and nucleotide sequence.materials and methodsat first the relative expression of the agl6 was investigated in the different organs of non bolting, semi bolting and bolting iranian garlic clones using quantitative real time pcr. then the isolation and cloning of the agl6 partial sequences from the garlic floret was carried out using rt pcr. the sequence of the recombinant plasmid was evaluated using blast, vector nti, orf finder and mega6 software.resultsaccording to the obtained results, agl6 was expressed in the meristem, inflorescence, tepal and carpel of green and purple flowers of the bolting garlic. but there was no sign of its expression in the stamen. agl6 expression level in the meristem of bolting garlic was higher than the meristem of the semi bolting and non bolting garlic in all sampling stages, especially in the flowering induction stage. agl6 was also expressed in the inflorescence of the semi bolting and bolting garlic, but its expression in the inflorescence of the semi bolting garlic was 4 times less than the inflorescence of the bolting garlic. sequence analysis of the colonized fragment showed the coding region with a 728 bp length, which was registered in the ncbi database with the accession number of ok086759.1. this nucleotide sequence encodes a protein with 243 amino acids and has mads box and k box domains. results showed the high similarity of the sequence obtained in this research with other agl6 gene homologues in other plant species, especially petaloid monocots such as onion, lily, narcissus and saffron in ncbi. hence the resulting sequence was named asagl6.in this research, for the first time, the expression pattern of a key gene of the flowering and fertility pathway (asagl6) and its nucleotide structure were determined in garlic. the results of this research can be effectively used in the design of classical and molecular garlic breeding programs.