پژوهش‌های ژنتیک گیاهی

شناسایی، جداسازی و بررسی بیان خانواده ژنی هوئین در جو (Hordeum vulgare)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

رضا میردریکوند 1
سید سجاد سهرابی 2
سید محسن سهرابی 3
کامران سمیعی 4

1 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی،دانشگاه آزاد اسالمی واحد خرم آباد

2 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد

3 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز

4 گروه کشاورزی، واحد کنگاور، دانشگاه آزاد اسلامی، کنگاور

http://dx.doi.org/10.52547/pgr.8.2.7
چکیده
امروزه پپتیدهای ضدمیکروبی به‌عنوان نسل جدیدی از آنتی‌بیوتیک‌ها برای درمان بیماری‌های میکروبی در انسان، جانوران و محافظت از گیاهان در مقابل بیمارگر‌های مختلف، شناخته می‌شوند. هوئین‌ها گروهی از پپتید‌های ضدمیکروبی به‌شمار می‌روند که به‌دلیل تنوع بسیار بالا و بیان در اندام‌های مختلف گیاهی و همچنین نقش مؤثر در پاسخ به تنش‌های زیستی و غیرزیستی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین گروه از پپتیدهای ضدمیکروبی شناخته می‌شوند. هدف مطالعه حاضر شناسایی و جداسازی ژن‌های هوئین در گیاه جو و بررسی خصوصیات و میزان بیان آن‌ها در بافت‌ها و شرایط محیطی مختلف بود. بدین منظور تمام توالی‌های پروتئینی مربوط به ژن‌های هوئین گیاهی از پایگاه NCBI دریافت شدند. پس از به‌دست آمدن توالی مورد توافق، این توالی با استفاده از ابزار tBLASTn در برابر ژنوم جو مورد هم‌ردیفی قرار گرفت. نتایج حاصل از هم‌ردیفی، سرهم‌بندی شده و توالی‌های حاصل بلاست برای تعیین چارچوب خوانش باز (ORF) کامل، دمین‌های عملکردی، سیگنال پپتید، محل تجمع سلولی، خصوصیات فیزیکوشیمیایی، فراوانی اسیدهای آمینه، فعالیت ضدمیکروبی و الگوی بیان مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت با استفاده از واکنش PCR توالی کدکننده کامل هوئین‌ها تکثیر و به‌صورت آزمایشگاهی تأیید شد. در این پژوهش، سیزده ژن هوئین با ORFهایی با طول متوسط 813 جفت‌باز در گیاه جو شناسایی، جداسازی و توالی‌یابی شدند. ژن‌های هوئین جداسازی شده از جو با سایر هوئین‌های گیاهی، از نظر توالی ژنی و پروتئینی و همچنین خصوصیات ساختاری و عملکردی مشابهت بالایی نشان دادند. نتایج نشان داد که هوئین‌های گیاه جو مانند سایر هوئین‌های گیاهی، بدون اینترون و یا دارای تنها یک اینترون هستند و وجود سیگنال پپتید ترشحی، تجمع خارج سلولی، وجود دمین‌های عملکردی ChtBD1 در همه آن‌ها و دمین عملکردی Lyz-like در برخی از آ‌ن‌ها، تأیید شد. همچنین نتایج نشان داد که فعالیت ضدمیکروبی و بیان حداکثری در ریشه و اندام‌های زایشی و همچنین بیان در پاسخ به تنش‌های زیستی و غیرزیستی از دیگر ویژگی‌های این پروتئین‌ها است. یافته‌های مطالعه حاضر درک ما را در مورد اثر ژن‌های هوئین در فرآیندهای زیستی گیاه مانند رشد و نمو و همچنین پاسخ به تنش‌های زیستی و غیرزیستی افزایش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

بیان ژن
تنش‌های زیستی و غیرزیستی
دمین عملکردی ChtBD1
هوئین
پژوهش‌های ژنتیک گیاهی
دوره 8، شماره 2
دی 1400
صفحه 83-102

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما