مطالعه ترانسکریپتوم چغندرقند در برهمکنش سازگار و ناسازگار با Heterodera schachtii
کد مقاله : 1277-FIPPC (R2)
نویسندگان:
راضیه قائمی *1، ابراهیم پورجم2، ناصر صفایی3، Bruno Verstraeten4، سید باقر محمودی5، رحیم مهرابی6، Tina Kyndt4
1دانشگاه تربیت مدرس
2گروه بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3گروه بیماری‌شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
4Department of Molecular Biotechnology, Faculty of Bioscience Engineering, Ghent University, Belgium
5مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
6گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده مقاله:
نماتد سیستی چغندرقند (Heterodera schachtii, BCN) یکی از مهم‌ترین عوامل کاهش محصول چغندرقند در بسیاری از مناطق جهان است. مؤثرترین و اقتصادی‌ترین روش کنترل این نماتد استفاده از ارقام متحمل یا مقاوم است، از این‌رو مطالعه مکانیسم‌های مولکولی مقاومت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این تحقیق، به منظور شناسایی ژن‌های دخیل در حساسیت و مقاومت، ترانسکریپتوم چغندرقند و H. schachtii در برهمکنش‌های سازگار و ناسازگار در روزهای چهارم و دهم پس از مایه‌زنی نماتد با استفاده از تکنیک mRNA-seq مورد مطالعه قرار گرفت. در مجموع، 16 کتابخانه cDNA ساخته و حدود 600 میلیون جفت باز (bp) داده خام حاصل شد. نتایج به دست آمده حاکی از تغییر الگوی بیان ژن‌های دخیل در پاسخ‌های دفاعی، مسیر هورمون‌ها، متابولیسم، تغذیه و تنظیم نسخه‌برداری بود. در رقم حساس، القای اغلب ژن‌های مرتبط با پاسخ‌های دفاعی گیاه در روز چهارم و سرکوب آن‌ها در روز دهم مشاهده شد در‌حالیکه در رقم مقاوم، ژن‌های دخیل در پاسخ‌های دفاعی گیاه در هر دو زمان چهار و 10 روز پس از مایه‌زنی نماتد افزایش بیان نشان دادند. در برهمکنش ناسازگار، ژن‌های دخیل در تشکیل جایگاه تغذیه نماتد در روز چهارم القاء شدند در‌حالیکه مجموعه‌ای از ژن‌های مرتبط با دفاع یا مقاومت فقط در روز دهم افزایش بیان داشتند که این امر نشان دهنده بروز واکنش مقاومت پس از نفوذ نماتد به درون ریشه و القای سینسیتیوم است. علاوه بر این، بررسی ترانسکریپتوم H. schachtii در ریشه‌های آلوده منجر به شناسایی تعداد زیادی از ژن‌های نماتد از جمله افکتورهای احتمالی دخیل در پارازیتیسم شد. این تحقیق، نخستین بررسی الگوی ترانسکریپتوم با استفاده از تکنیک mRNA-seq در تعامل سازگار و ناسازگار چغندرقند و BCN در دنیا است.
کلیدواژه ها:
چغندرقند، BCN، مقاومت، ترانسکریپتوم
وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است