شناسایی ژن‌های مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپنوئید در میوه گیاه دارویی هندوانه ابوجهل (Citrullus colocynthis (L.) Schrad.) با استفاده از تکنیک توالی‌یابی RNA

Abstract

شناسه دیجیتال (DOR):<br />98.1000/1735-0905.1398.35.691.96.4.1588.65<br /><br /> توالی‌یابی RNA در حال حاضر یک انتخاب مؤثر و پرسرعت برای مطالعه ترانسکریپتوم گونه‌های گیاهی غیر مدل است که برای شناسایی شبکه‌های ژنی و الگوهای بیان ژن‌های تولیدکننده متابولیت‌های ثانویه در اندام‌های مختلف گیاهان استفاده می‌شود. اصلی‌ترین ترکیب‌ها در بافت‌های میوه و برگ گیاه دارویی هندوانه ابوجهل (<em>Citrullus</em> <em>colocynthis</em> (L.) Schrad.) را ترپنوئیدها، فلاونوئیدها و آلکالوئیدها تشکیل می‌دهند. در این مطالعه، ترانسکریپتوم میوه گیاه هندوانه ابوجهل با استفاده از تکنیک توالی‌یابی RNA، بن‌سازه Iluumina HiSeq2500 اجرا گردید. بعد از کنترل کیفیت با استفاده از نرم‌افزارهای FastQC و Trimmomatic تعداد 21، 952 و 885 خوانش دارای کیفیت بالا تولید شد و با استفاده از برنامه Evidential-gene به‌صورت نوپدید یکپارچه‌سازی شد که منتهی به تولید 55 و 311 تک‌ژن دارای N50 برابر 927 جفت باز گردید. توالی تک‌ژن‌های یکپارچه شده در پایگاه KAAS بارگذاری شد. در مجموع 13، 657 تک‌ژن تفسیر شد که این تعداد در 134 مسیر زیستی قرار گرفتند. مسیر "اسکلت ترپنوئید" با تعداد 93 تک‌ژن از پرتعدادترین مسیرهای شناسایی شده از میان 1، 552 تک‌ژن مسیر بیوسنتز متابولیت ثانویه بود. با بررسی تک‌ژن‌های مرتبط با مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپنوئید، 29 شناسه ژنی (K) شناسایی شد که تمام ژن‌های دو مسیر اصلی بیوسنتزی اسکلت ترپنوئیدی: مسیر سیتوزولی موالونیک اسید (MVA) و پلاستیدی متیل-ارتریتول-فسفات (MEP) از ابتدای مسیر تا تولید ایزوپنیل دی‌فسفات (IPP) را شامل می‌شود. شناسایی ژن‌های مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپنوئید امکان تحقق توسعه تجاری محصول گیاه دارویی که پایه‌ای برای پژوهش‌های آینده مربوط به شناسایی مسیرهای بیوسنتزی سایر متابولیت‌های اختصاصی، مهندسی متابولیت، اصلاح مولکولی و به‌نژادی گیاهان دارویی است را فراهم می‌کند.