تنش دمای بالا بهعنوان یک چالش محیطی، رشد و نمو گیاهان را محدود میکند. گیاهان مکانیسمهای مختلفی را برای پاسخ به تنش گرما توسعه دادهاند. در پژوهش حاضر جهت شناخت جنبههای مولکولی و بررسی عملکردی تحمل گرمایی، دادههای ریزآرایه پروفایل بیانی تنش گرما گیاهچههای آرابیدوپسیس با شماره دسترسی GSE63128 از پایگاه دادهی GEO دریافت و مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از کنترل کیفیت و نرمالسازی دادهها، از بستهی Limma برای ارزیابی ژنهایی با بیان افتراقی استفاده شد. تعداد 7780 ژن با بیان افتراقی در سطح معنیداری 01/0 و 2|log2Fold change| > شناسایی شدند که در مراحل بعدی به بررسی دستهبندی هستیشناسی، مسیرهای KEGG، شبکه برهمکنش پروتئین/پروتئین و ژنهای کلیدی بالقوه آنها با استفاده از روشهای بیوانفورماتیکی پرداخته شد. مشخص شد که در فرآیند بیولوژیکی، مهمترین عبارتها برای ژنهایی با بیان افتراقی پاسخدهنده به تنش گرما مربوط به تنظیم رونویسی، فرایندهای اکسیداسیون/احیا و پاسخ به هورمون آبسزیکاسید میباشند. همچنین بر اساس بررسی مسیرهای متابولیکی در پایگاه دادهی KEGG، مسیرهای انتقال سیگنالی هورمونهای گیاهی، بیوسنتز متابولیتهای ثانویه و متابولیسم گلیسروفسفولیپیدها تحت تاثیر تنش گرما قرار گرفتند. از بین ژنهای کلیدی شناسایی شده با درجه ارتباط بالا در ماژولها، ژنهای ARF5/MP، TIR1 بهعنوان گیرنده اکسین، WOL بهعنوان گیرنده مسیر سایتوکنین، SDP1L ژن مؤثر در تجزیه تری آسیل گلیسرول، LPAAT2/4 ژنهای مؤثر در بیوسنتز فسفولیپیدها و ژنهای مؤثر در بیوسنتز پرولین (P5CS1 و P5CS2) بهعنوان ژنهایی که نقش کلیدی در پاسخ به تنش گرما دارند، معرفی شدند. بررسی عملکرد این ژنها مشخص کرد که پاسخهای سازگاری به تنش گرما عمدتا به تنظیم رشد مریستم انتهای ساقه و ریشه، رشد هیپوکوتیل، توسعه بافتهای آوندی، فعالسازی پروتئینهای شوک گرمایی، تغییر ترکیب لیپیدهای غشاء و تنظیم اکسیداسیون/احیا سلولی مربوط میشود. از اینرو برنامههای اصلاحی جهت تقویت تحمل به گرما بایستی از طریق دستکاری اجزای دخیل در این مسیرها صورت گیرد.
بازنشر اطلاعات | |
![]() |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |