شناسایی عناصر تنظیمی سیس پاسخ به تنشهای محیطی در خانواده ژنی DOF در نخود با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیکی

نخود (Cicer arietinum) به عنوان یکی از مهم ترین لگوم های زراعی، از اهمیت بالایی در کشاورزی برخوردار است. با توجه به تغییرات اقلیمی و نیاز به تولید ارقام مقاوم به تنش های محیطی، شناسایی و تحلیل ژن های دخیل در پاسخ به این تنش ها ضروری است. در این پژوهش، خانواده ژنی DOF (DNA-binding with one finger) که به عنوان عوامل رونویسی مهم در گیاهان شناخته می شوند، مورد بررسی قرار گرفتند. این ژن ها در تنظیم فرآیندهای بیولوژیکی مختلفی مانند رشد، توسعه و پاسخ به تنش ها نقش کلیدی دارند. برای شناسایی عناصر تنظیمی سیس و دامین های حفاظت شده در ژن های خانواده DOF، از نرم افزارهای بیوانفورماتیکی نظیر MEME، PLANTCARE، و TBtools استفاده شد. نتایج نشان داد که موتیف های ABRE، DRE، G-box، MYB، و MYC به عنوان موتیف های برجسته در تنظیم پاسخ های بیولوژیکی به تنش های محیطی نظیر کم آبی، شوری، و تغییرات نوری عمل می کنند. ژن های CaDOF۱، CaDOF۵، و CaDOF۱۲ که دارای موتیف های ABRE و DRE هستند، به عنوان ژن های برتر شناسایی شدند. این ژن ها به دلیل نقش مهم در تنظیم پاسخ به تنش های غیرزیستی مانند خشکی و شوری، اهداف ارزشمندی برای توسعه ژنوتیپ های مقاوم به شرایط سخت محیطی محسوب می شوند. علاوه بر این، ژن های CaDOF۳ و CaDOF۸ که دارای موتیف G-box هستند و در تنظیم پاسخ به نور و تنش های مرتبط نقش دارند، می توانند در بهبود عملکرد نخود در شرایط نوری مختلف موثر باشند. ژن های CaDOF۴ و CaDOF۹ نیز به دلیل داشتن موتیف های MYB و MYC که در تنظیم رشد و پاسخ های سلولی موثر هستند، از اهمیت ویژه ای برخوردارند. به طور کلی، این پژوهش با شناسایی و معرفی ژن های برتر خانواده DOF، پایه های برای توسعه استراتژی های اصلاحی جدید جهت افزایش مقاومت نخود به تنش های محیطی و بهبود عملکرد آن فراهم می آورد. بهره گیری از این دانش می تواند به بهبود ارقام نخود در راستای مقابله با چالش های کشاورزی نوین کمک شایانی نماید.

کلیدواژه ها:

بیوانفورماتیک ، تنش های محیطی ، ژن های DOF ، نخود ، عناصر تنظیمی سیس