شناسایی و بررسی بیان ژن های درگیر در سنتز فلاونوئیدها در مراحل نمو غده سیب زمینی

ارزش غذایی بالای سیب­زمینی این گیاه را به عنوان چهارمین منبع مهم غذایی پس از گندم، برنج و ذرت در سراسر دنیا تبدیل کرده است. در مطالعه حاضر به منظور شناسایی و بررسی بیان مهم­ترین ژن­های درگیر در سنتز فلاونوئیدها در مراحل نمو غده سیب­زمینی و روند تغییرات بیان آنها، مجموعه داده های حاصل از توالی یابی RNA غده سیب زمینی رقم مارفونا در سه مرحله نموی مختلف از شروع تشکیل استولون تا تشکیل غده گردآوری و تجزیه و تحلیل شدند. به منظور اعتبارسنجی بیان ژن­های شناسایی شده ی درگیر در مسیر بیوسنتز فلاونوئیدها در غده سیب­ زمینی (۶۲ ژن)، بیان برخی از آن­ها با استفاده روش qRT-PCR مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد، با عبور غده سیب زمینی از مرحله نوک قلاب مانند به مرحله تشکیل استولون، ۱۰ ژن افزایش و ۱۱ ژن کاهش بیان معنی­ دار می یابند. در مقایسه مرحله نوک قلاب مانند نسبت به مرحله شروع تشکیل غده، به ترتیب ۷ و ۲۰ ژن به طور معنی­ داری افزایش و کاهش بیان نشان دادند. همچنین مقایسه دو مرحله تشکیل استولون و شروع تشکیل غده نشان داد که ۱۴ ژن از کاهش بیان معنی­ داری برخوردار بودند. در مجموع ۴ ژن کلیدی CYP۹۸A۳، ACT، SAT و BEAT با تغییرات معنی­ دار در بین مراحل نموی غده سیب زمینی شناسایی شدند. بررسی میزان فلاونوئید در مراحل نموی سه­ گانه نیز نشان داد که میزان فلاونوئید در طی مرحله نموی، به­ طرز قابل توجهی افزایش می یابد، به­ طوری­که میانگین محتوای فلاونوئید در مراحل ذکر شده به ترتیب به مقادیر ۹/۱، ۲/۷ و ۸/۲۴ میلی­گرم در گرم وزن تر رسید. از آنجاییکه ژن­های CYP۹۸A۳، ACT، SAT و BEAT از جمله ژن­های مهم درگیر در بیوسنتز متابولیت­ها هستند، لذا از آنها می­توان برای تغییر میزان فلاونوئیدها در سیب زمینی استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

Flavonoids ، Gene expression ، Metabolic pathways ، Potato ، Sequencing ، بیان ژن ، توالی یابی ، سیب زمینی ، فلاونوئید ، مسیرهای متابولیکی