شناسایی نشانگرهای بیوشیمیایی برتر مرتبط با تحمل به شوری در گندم با استفاده از داده-کاوی

هدف: شناسایی مسیرهای موثر در ایجاد تحمل نسبت به تنش شوری یکی از مباحث جذاب در علوم گیاهی است که در این راستا روش­های جدید داده­کاوی نگرش جدیدی برای محققان ایجاد کرده است. در این پژوهش، الگوریتم­های انتخاب ویژگی (feature selection) و درخت تصمیم­گیری (decision tree, DT) به منظور شناسایی نشانگرهای بیوشیمیایی در تحمل به شوری استفاده شد.  مواد و روش­ها: در این راستا، به منظور بررسی برخی نشانگرهای بیوشیمیایی از جمله میزان پروتئین، آنزیم­های آنتی­اکسیدانی سوپراکسید دیسموتاز، پراکسیداز، کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، پرولین، میزان سدیم و پتاسیم در ارقام گندم و خویشاوند وحشی آنAegilops crassa ، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل ژنوتیپ (ارقام گندم زراعی ارگ (مقاوم به شوری) و الموت (حساس به شوری)، و یک خویشاوند وحشی (Ae. crassa)) و تنش شوری (کلرید سدیم  mM150 و mM 0) بودند. نتایج: نتایج این دو راهکار نشان داد که ترکیب سلسله مراتبی پرولین، سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات پراکسیداز می­تواند به عنوان نشانگرهای بیوشیمیایی برای انتخاب ژنوتیپ متحمل به تنش شوری استفاده گردد. دو درخت تصمیم­گیری دارای بیشترین کارایی در پیش­بینی ژنوتیپ حساس و متحمل بودند. این درخت­های تصمیم­گیری عبارت بودند از مدل درخت تصمیم­گیری Ratio DT Parallel Gain با کارایی 5/97 درصد که روی پایگاه داده­ای Info Gain Ratio اجرا شد و دیگری DT Gain Ratio با کارایی 67/91 درصد که روی پایگاه داده­ای  Ruleاجرا شد. نتیجه گیری: در مجموع، نتایج حاصله بیانگر آن بود که تلفیق مطالعات بیوانفورماتیک و آزمایشگاهی می­تواند منجر به شناسایی مسیرهای مرتبط با تنش شوری و فهم بهتر مکانیسم­های کنترل کننده تحمل به تنش شود.

کلیدواژه ها:

انتخاب ویژگی ، درخت تصمیم گیری ، گندم ، نشانگرهای بیوشیمیایی