آنالیز شبكه هم بیانی ترانسكریپتوم اسفناج به منظور شناسایی ماژول ها و ژن های كلیدی درگیر در پاسخ به تنش نیتروژن
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
بیوتكنولوژی كشاورزی
استاد
مجید طالبی
نیتروژن برای رشد و بهره¬وری محصولات به ویژه سبزی¬های برگی حیاتی است، اما مقادیر بالای این عنصر باعث تجمع و ایجاد سمیت می¬شود. از آنجایی که برای درک مکانیسمهای مولکولی جذب، تجمع و متابولیسم نیتروژن در گیاهان به ویژه گیاه اسفناج به خوبی شناخته شده نیست، در این مطالعه از اطلاعات ترنسکریپتومی حاصل از بافت¬های مختلف گیاه اسفناج تحت تاثیر تنش نیتروژن برای تجزیه و تحلیل ژنهای بیان شده استفاده شد. لذا جهت شناسایی ماژل¬ها و ساخت شبکه¬های هم بیانی از پکیج WGCNA در نرم¬افزار R استفاده شد. تعداد 4043 ژن با بیان متفاوت در چهار ماژول از جمله، ماژول های آبی، قهوه ای، خاکستری و سبز تقسیم بندی شدند که به ترتیب شامل 832 ، 2027، 109و 1075 بودند. نتایج آنالیز غنی سازی ژن ها حاکی از آن بود که ژن های مرتبط باتنش نیتروژن در دو ماژول سبز و قهوه ای فراوان¬تر هستند. برخی ژن ها مانند ژن های دخیل در مسیر response to stimulus که یکی از مسیرهای اساسی در پاسخ به تنش نیتروژن می باشد میان ژن های موجود در دو ماژول سبز و قهوه ای مشترک بود. علاوه بر آن نتایج حاصل حاکی از آن بود که در پاسخ به تنش نیتروژن برخی مسیر ها مانند ion tra ort،homeostatic process و cation homeostasis به طورمعنی داری بیان می شوند که شامل بسیاری از ژن های مرتبط با جذب یا جابه جایی مواد مغذی می باشند. از جمله سایر مسیر های معنی دار شده در ماژول های شناسایی شده در رابطه با تنش نیتروژن می¬توان به مسیر carbon fixation که شامل ژن های فسفوگلیسرات کینازها و انولاز ها هستند اشاره کرد. در رابطه با فاکتورهای رونویسی نیز خانواده¬های MYB و WRKY تفاوت بیان معنی داری را نشان دادند. ژن های سنتز کننده آمینواسیدها مانند گلوتامین آمیدترانسفراز ، آسپارژین سنتاز، آمینو ترانسفراز و سرین دکربوکسیلاز در مسیر متابولیسم نیتروژن از اهمیت بالایی برخوردار بودند. نتایج حاصل از این مطالعه اطلاعات ارزشمندی در مورد فرآیندهای مولکولی اساسی در پاسخ به تنش و متابولیسم نیتروژن در اسفناج فراهم می کند که می تواند در ارزیابی ارقام، ژن ها و مکانیسم های مرتبط به منظور فرآیند های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرد.
کلمات کلیدی: اسفناج، تنش نیتروژن ، هستی شناسی، RNA-Seq ، WGCNA

