تحلیل توپولوژیکی شبکه های متابولیتی، الگوی مقاومت گندم مقاوم به ویروس موزائیک رگه ای گندم را در شرایط تنش دمایی آشکار می کند

ویروس موزائیک رگه ای گندم (wheat streak mosaic virus=WSMV) از خانواده پوتی ویریده (Potyviridae) از مهمترین ویروس های آلوده کننده گندم در جهان و ایران محسوب می شود. در این تحقیق تجزیه و تحلیل شبکه متابولیتی مربوط به آنالیز LC-qTOF-MS در رقم مقاوم کراس عدل، ۲۴ ساعت پس از مایه زنی در دماهای بهینه (C°۲۰) و بالا (C°۳۲) با استفاده از نرم افزار تحت وب Metaboanalyst ۶.۰ مورد بررسی قرار گرفت. با سنجش پارامترهای شبکه مشخص شد که پاسخ های متابولیکی سیستمیک نسبتا متفاوتی در رقم مقاوم آلوده به WSMV در دماهای بهینه و بالا وجود دارد. در دمای بهینه، افزایش بیان نوکلئوتیدها از قبیل آدنین، گوانین و اسفینگولیپیدها (اسفینگنین) مشاهده شد که در دفاع ضد ویروسی از طریق القای مرگ برنامه ریزی شده در تجمع ROS نقش دارند. از طرفی کاهش اسیدهای آمینه آروماتیک (فنیل آلانین و تریپتوفان) دیده شد که احتمالا منابع کربن را به سمت مسیرهای دفاعی هدایت می کنند. تحت تنش دمای بالا کاهش میزان ترکیباتی از قبیل کولین (تخریب غشای سلولی در دمای بالا) و ۲-آمینوبنزوئیک اسید (به عنوان مهارکننده ویروس) و افزایش اسید آمینه های پرولین (افزایش تحمل گیاه به دمای بالا) و آرژینین (افزایش دفاع مبتنی بر خاموشی آر.ان.ای و سنتز پروتئین های مرتبط با تنش میزبان) رخ داد. این پژوهش نشان داد که مقاومت به  WSMVنتیجه هماهنگی دقیق شبکه های متابولیتی چند بعدی در مبارزه با چندین تنش همزمان مثل بیمارگر و دمای بالا می باشد. از یافته های بدست آمده می توان برای توسعه ارقام با مقاومت پایدار در برابر تنش های زیستی و غیرزیستی در شرایط تغییر اقلیم استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

تنش غیرزیستی ، تنش زیستی ، متابولومیکس ، تجزیه و تحلیل شبکه