امروز یکشنبه 30 تیر 1398

روابط فیلوژنتیکی تعدادی از گونه‌های گندمیان بر اساس توالی ژن‌های گلوتنین

Phylogenetic relationships of some Triticeae species based on the sequences of glutenin genes

MGJ-18-B-00538

ژنتیک گیاهی

پژوهشی کامل

Fa

 

 

گندم مهم‌ترین گیاه زراعی و منبع اصلی غذا برای بیش از40 درصد مردم جهان است. این گیاه دارای دامنه سازگاری زیادی بوده و در ناحیه بسیار وسیعی از دنیا کشت و کار می‌شود. اهمیت گندم به دلیل خصوصیات ویژه جذب آب و کشسانی خمیر آن است که ناشی از وجود پروتئین گلوتن در آندوسپرم دانه گندم است. با توجه به اینکه این پروتئین‌ها در سایر گونه‌های خویشاوند گندم هم حضور دارند، تنوع گلوتنین‌های دانه در گندم و هفت گونه خویشاوند نزدیک آن با استفاده از چهار آغازگر اختصاصی برای گلوتنین‌ها مورد بررسی قرار گرفتند. توالی‌های قطعات تکثیر شده با اطلاعات بانک اطلاعاتی NCBI مقایسه شده و توالی‌هایی که بیش از 90 درصد با یک LMW-Gs و یا HMW-Gs گندم شباهت داشت برای تجزیه و تحلیل مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج بیانگر شباهت زیاد گلوتنین‌ها در میان گندم و سایر گونه‌های خویشاوند آن بود. با اینحال مشاهده شده‌است که در اغلب موارد قطعات مشابه، تکثیر شده در گونه‌های مختلف دارای تفاوت‌هایی با یکدیگر بوده و تنوع برای توالی نوکلوئوتید‌ها در میان این گونه‌ها وجود دارد. بررسی روابط فیلوژنتیکی میان گونه‌ها نشان داد که گونه T. aestivum با گونه T. boeoticum که دارای ژنوم A است و هم‌چنین با گونه Ae. tauschii که والد ژنوم D گندم است، از نظر ساختار ژن‌های کد‌کننده گلوتنین‌ها دارای شباهت زیادی بوده و در خوشه‌های فیلوژنتیکی نزدیک به هم قرار گرفتند. دو گونه Ae. juvenalis و Ae. vavilovi اگرچه شباهت زیادی با یکدیگر نشان نمی‌دهند، اما هر دو دارای شباهت زیادی با گونه والدی Ae. crassa بوده و معمولا با این گونه در یک گروه قرار گرفتند. وجود تنوع وسیع برای این پروتئین‌ها در میان خویشاوندان گندم و هم‌چنین روابط فیلوژنتیکی نزدیک و تلاقی‌پذیری این گونه‌ها با گندم نوید بخش استفاده از این تنوع ژنتیکی در برنامه‌های اصلاحی گندم است.

Wheat is the most important crop that is the main source of food for 40 percent of the world's population. This crop has a high adaptability and cultivated in a wide area of the world. The importance of wheat is due to the special properties in water absorption and elasticity of its dough. It is due to the presence of gluten protein in seeds endosperm. The variation of glutenins in wheat and its seven close relatives were investigated using four specific primers of glutenins. Sequences of replicated DNA were compared with the NCBI database data, and sequences which were more than 90% similar to a LMW-Gs or HMW-Gs of wheat were used to investigate. The results showed a high similarity between glutenins genes in wheat and other related species. However, it was observed that in many cases, similar fragments were differed in different species and there is a variation for the sequence of nucleotides among these species. Investigation of phylogenetic relationships among species showed that T. aestivum, and T. boeoticum species, which are similar in genome A, as well as Ae. tauschii, the parent of the wheat genome D, is very similar in terms of the structure of gluten genes and they located in similar clusters in phylogenetic trees. Although Ae. juvenalis and Ae. vavilovi do not show more similarity to each other, they both have a great similarity to their parent species Ae. crassa, and usually grouped together in the same cluster. The wide diversity for these proteins, among the wheat relatives, as well as the close phylogenetic relationships and the convergence of these species with wheat, makes it possible to use this great genetic diversity in wheat breeding programs

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

مریم گلدسته
m goldasteh

نویسنده مسئول

طاهر نژادستاری
t nejadsattari

نویسنده مسئول

ایرج مهرگان
i mehregan

imehregan[AT]srbiau.ac.ir نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده