ردیابی و معرفی نشانگرهای ریزماهواره مرتبط با مسیر بیوسنتز استویول گلیکوزیدها در گیاه استویا با کاوش در ترنسکریپتوم

Abstract

هدف عمده برنامه‌های بهنژادی استویا (Stevia rebaudiana) ایجاد گیاهانی با میزان ریبودیوزید-آ (RA) بالا می‌باشد. در این راستا، به منظور غربالگری گیاهان استویا و انتخاب واریته‌هایی با بیشترین میزان شیرین‌کننده‌های موردنظر با استفاده از نشانگرهای مولکولی، تحقیق حاضر بر روی داده‌های RNA-seq واریته‌های دارای مقادیر مختلف RA انجام گردید. به منظور بازآرایی ترنسکریپتوم از نو برای هر واریته، از نرم افزار CLC با درنظرگرفتن طول k-mer برابر با 20 و حداقل طول کانتیگ برابر با 200 جفت باز استفاده شد. به منظور انجام تفسیر، آخرین نسخه از پروتئوم گیاه مدل ارابیدوپسیس بکار برده شد. برای شناسایی SSR‌های چندشکل کاندید در میان واریته‌های استویا، با استفاده از CandiSSR آنالیز توالی‌های بازآرایی شده و بدنیال آن طراحی جفت آغازگرهای مربوطه صورت گرفت. حدود 368 نشانگر SSR بالقوه شناسایی گردید که در این میان 360 نشانگر شرایط لازم برای طراحی آغازگر را دارا بودند. تقریبا 89% از کانتیگ‌های واجد SSR‌های چندشکل دارای بهترین توالی مشابه در برابر پروتئوم ارابیدوپسیس بودند. در این مطالعه، کانتیگ‌های مشابه با خانواده پروتئینی UDP-Glycosyltransferase و Deoxyxylulose-5-phosphate synthase که در مسیر بیوسنتز استویول گلیکوزیدها دخیل می‌باشند شناسایی گردید. همچنین آنالیز gene set enrichment با استفاده از PlantGSE از طریق آزمون Hypergeometric درسطح معنی‌داری (FDR < 0.05) چندین مسیر متابولیکی مرتبط با توالی‌های حاوی SSR‌های چندشکل را مورد شناسایی قرار داد. بنابراین، می‌توان این فرضیه را مطرح نمود که نشانگرهای SSR چندشکل توسعه یافته در این تحقیق با اطمینان در برنامه‌های بهنژادی مولکولی استویا به منظور انتخاب واریته‌های با میزان بالای SG به ویژه RA قابل استفاده می‌باشند.