تشريح تنظيم ژنتيكي صفت ترك خوردگي خربزه از طريق تجزيه و تحليل eQTL-lncRNA

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

بيوتكنولوژي كشاورزي

كارشناسي ارشد

RNA طويل غيركدشونده (lncRNAs) نقش‌هاي كليدي در تنظيم بيان ژن از طريق مكانيسم‌هاي گوناگون ايفا مي‌كنند و به‌عنوان تنظيم‌كننده‌هاي مهم در فرآيندهاي زيستي مختلف، به‌ويژه در پاسخ به تنش‌هاي محيطي، شناخته شده‌اند. ترك‌خوردگي ميوه يكي از مهم‌ترين مشكلات كيفي در خربزه است كه منجر به كاهش بازارپسندي، افزايش فسادپذيري و افت شديد عملكرد اقتصادي مي‌شود. با وجود تلاش‌هاي صورت‌گرفته، سازوكارهاي مولكولي مؤثر در اين پديده هنوز به‌درستي شناخته نشده‌اند. در اين پژوهش با تمركز بر lncRNA در ترك‌خوردگي، از داده‌هاي ترنسكريپتومي يك جمعيت اينبرد لاين خربزه براي شناسايي اين مولكول‌هاي تنظيمي و ارتباط آن‌ها با نواحي ژنومي تنظيم‌كننده (eQTL) استفاده شد. پس از مراحل كنترل كيفيت، نقشه‌برداري و سرهم‌بندي، تعداد 341 lncRNA پيش‌بيني و با پايگاه‌هاي داده معتبر تأييد شدند. ژن‌هاي واقع در محدوده‌ 100 كيلوباز بالا و پايين اين lncRNAs شناسايي و تحليل عملكردي آن‌ها انجام شد. نتايج نشان داد كه برخي از اين ژن‌ها، مرتبط با فرآيندهاي ديواره سلولي، تنش مكانيكي و فاكتورهاي رونويسي مانند MYB، NAC، WRKY و HD-ZIP هستند كه همگي پيش‌تر در پاسخ به ترك‌خوردگي گزارش شده‌اند. تحليل تعامل ميان lncRNAs و ژن‌هاي هدف با استفاده از ابزار lncTar نيز ارتباط مستقيم اين عناصر با مسيرهاي دخيل در ترك‌خوردگي را نشان داد. تحليل شبكه‌ هم‌بياني وزن‌دار (WGCNA) چهار ماژول شامل lncRNAs و ژن‌هاي كدكننده‌ پروتئين را شناسايي كرد. اين ماژول‌ها با الگوهاي بياني متمايز، ارتباط معناداري با ويژگي ترك‌خوردگي نشان دادند كه مي‌تواند نقش آن‌ها را در سازوكارهاي مولكولي مؤثر در اين پديده تقويت كند. در ادامه، آناليز eQTL چند SNP تنظيمي در كروموزوم 2 را شناسايي كرد كه به‌طور معناداري با بيان lncRNAsخاص مرتبط بودند. اين يافته‌ها، تصويري روشن‌تر از نقش تنظيمي lncRNAs در بروز ترك‌خوردگي فراهم مي‌كنند و مي‌توانند پايه‌اي براي توسعه‌ نشانگرهاي مولكولي و راهكارهاي اصلاح ژنتيكي در جهت كاهش اين عارضه در خربزه باشند.

233391

بيوتكنولوژي كشاورزي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان