بررسی پاسخ گیاه جو به تنش خشکی با استفاده از دادههای EST

تنشهای غیر زیستی موجب از بین رفتن بخش زیادی از تولیدات کشاورزی میشوند. میزان بارندگی و پراکنش نامطلوب آن موجب شده تا تنش خشک ی ب ه عنوان یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده تولید محصولات زراعی در اراضی خشک و نیمه خشک مورد توجه قرار گیرد. گیاه جو(Hordeum vulgare L.) در مقایسه با سایر غلات بیشترین مقاومت را به خشکی نشان می دهد. این تحقیق به منظور بررسی تاثیر تنش خشکی در گیاه جو با استفاده از تجزیه وتحلیل دادههای EST (برچسب توالیهای بیان شده) ریشه و ساقه انجام شد. داد ههای چهار کتابخانه که شامل ESTهای مربوط به ریشه و ساقه گیاه جو درشرایط شاهد و تنش خشکی بودند از قسمت Unigene پایگاه داده NCBI، استخراج گردید. جهت گروه بندی توالیهای مشابه از نرم افزارEGassembler استفاده شد. کانتیگها و سی نگلتونهای حاصل از همگذاری توالی ها، جهت تعیین گروههای کارکردی در برابر بانک پروتیی نهای گیاه آرابیدوپسیس بااستفاده از نرم افزار CLC Protein Workbench، بلاست X شدند و توالیهای مشابه با کانتیگ ها و سین گلتونهای مورد نظر باEvalue≤10E-5 شناساییگردید. جهت بررسی نوع عملکرد توالیهای شناسایی شده از بانک گیاه آرابیدوپسیس (Tair) استفاده شد. نتایج حاصل از بررسی تعداد ژن های بیان شده دراجزای مختلف سلولی ریشه نشان داد که تنش خشکی منجر به افزایش تعداد ژنهای بیان شده در پلاستید و پلاستها به ترتیب به میزان74 و 43 درصد وکاهش تعداد ژنهای بیان شده در میتوکندری به میزان 11 درصد میشود. بر اساس نتایج بررسی ساقه در شرایط تنش خشکی، تعداد ژ نهای بیان شدهمربوط به میتوکندری و سیتوپلاسم به ترتیب 23 و 62 درصد نسبت به شاهد افزایش نشان داد. بیشترین میزان افزایش در تعداد ژنهای بیان شده مربوط بهریبوزوم بود که در شرایط تنش خشکی بیش از دو برابر افزایش یافت. تعداد ژن های بیان شده ساقه برای هسته و غشای پلاسمایی به ترتیب82 و22 درصدکاهش نشان دادند. در زمینه عملکرد مولکولی، عوامل رونویسی 13 درصد کاهش و پروتئینهای متصل شونده به اسیدهای نوکلئیک به ترتیب71 و 35 درصد در ریشه و ساقه کاهش داشتند و تعداد مولکولهای ساختاری در ساقه بیش از دو برابر شده بود. در گروهبندی عملکردی بر اساس فرآیندهای زیستی،متابولیسم DNA یا RNA در ریشه 73 درصد افزایش و در ساقه 14 درصد کاهش، ژنهای پاسخ دهنده به استرس به میزان 51 درصد در ریشه کاهش و درساقه افزایش و عوامل انتقال الکترون یا مسیر انرژی در ساقه 34 درصد افزایش تعداد بیان را در شرایط تنش از نشان دادند. نتایج بیانگر تفاوت بیان ژ نهایسلولی در بافتهای مختلف گیاه جو در شرایط تنش خشکی بود. در ادامه برای تعیین بیان افتراقی ژن ها، بین کتابخانههای ذکر شده، از نر مافزارIDEG6 استفاده شد. برای ریشه و ساقه 2574 و 3431 EST دارای کد Unigene انتخاب و با این نرمافزار مورد آنالیز آماری Audic&Claverieقرار گرفتند که درشرایط تنش خشکی و نرمال، تفاوت بیانها در سطح پنج درصد معنیداری تعیین گردید. پروتیین های شبه تیونین پپتید، شبه جاکالین لکتین و متالوتیونین در ریشه و استوهیدروکسی اسید، شبه آلانین آمینو ترنسفراز و پیشساز پلاستوسیانین در ساقه کاهش بیان داشتند.

کلیدواژه ها:

جو (Hordeum vulgare L.) ، برچسب توالی های بیان شده ، تنش خشکی ، گروهبندی عملکردی