توالی‌یابی de novo ترانسکریپتوم و آنالیز عملکردی ژن‌های با بیان متفاوت بذرهای بزرگ و کوچک گیاه توق خاردار (Xanthium strumarium L.) در دوره نمو

Abstract

گیاه توق خاردار (Xanthium strumarium L.) گیاهی هرز با ارزش دارویی بالا است که به دلیل وجود خواب عمیق فقط در یکی از دو بذر درون یک کپسول این گیاه، برای مطالعات خواب بذر بسیار مورد علاقه پژوهشگران است. با این وجود، نبود اطلاعات ژنومیک در این گیاه، سبب شده است که دانسته‌ها در مورد آن در سطح بسیار پایینی باشد. در این تحقیق، ترانسکریپتوم بذرهای کوچک و بزرگ این گیاه در طول دوره نمو با استفاده از پلتفرم Illumina، با هدف شناسایی و بررسی عملکردی رونوشت‌های با بیان متفاوت میان دو بذر، توالی‌یابی شد. توالی‌های شناسایی شده بین دو بذر با یکدیگر مقایسه شدند و رونوشت‌های با بیان متفاوت بین دو بذر مورد تفسیر عملکردی قرار گرفتند. در این پژوهش تعداد 191192 توالی ژن با میانگین طول 69/989 جفت‌باز شناسایی شد. آنالیزهای تشابه توالی و تفسیر عملکردی این توالی‌ها برعلیه پایگاه داده nr، آنالیز GO و KEGG انجام شد. ‌ژن‌های با بیان متفاوت، از نظر top hits، بیشترین تشابه را با آفتابگردان زراعی (41/83 درصد) داشتند. آنالیز GO سبب شناسایی 615 تفسیر عملکردی در 36 گروه شد. فراوان‌ترین GO یافت شده در دسته فرایند بیولوژیک، فرایندهای بیوسنتزی بود. نتایج این تحقیق فرایندهای بیوسنتزی و متابولیک بیشتر را در بذر بزرگ نسبت به بذر کوچک‌تر و نقش تنظیمی کلیدی رونویسی را در دوره نمو بذر نشان داد.