Modern Genetics Journal

fa ارزیابی ترانس‌کریپتوم گیاه دارویی سنبل‌الطیب (Valeriana officinalis) به منظور شناسایی ژن‌های دخیل در مسیر بیوسنتز ترپنوئیدها Evaluation of the transcriptome of valerian (Valeriana officinalis) to identify genes involved in terpenoids biosynthesis pathway ژنتیک گیاهی Subject 01 پژوهشی کامل Applicable گیاه دارویی سنبل‌الطیب منبع ترکیبات دارویی مؤثر برای درمان اعصاب، صرع و مشکلات خواب است. این ترکیبات عمدتاً از دسته ترپن‌ها (سزکوئی‌ترپنوئیدها) هستند که مسیر بیوسنتزی آن‌ها در سنبل‌الطیب تا حد کمی شناخته شده است. نظر به فقدان توالی ژنومی این گیاه، مطالعات مبتنی بر مونتاژ de novo ترانس‌کریپتوم حایز اهمیت است. در این مطالعه، دو ابزار Trinity و rnaSPAdes برای ساخت مونتاژ de novo از روی داده‌های SRR موجود در این گیاه انجام شد. در ادامه و به‌منظور تعیین مونتاژ بهینه، ابزار کمکی شامل CAP3 و CD-HIT-EST بر روی مونتاژهای اولیه اعمال شد. با توجه به نتایج ابزار سنجش کیفیت از قبیل، rnaQUST، SeqKit statistics و BUSCO، اعمال ترکیبی دو ابزار CAP3 و CD-HIT بر روی Trinity (T-CAP-CD) از لحاظ پارامترهای مختلف منجر به تولید مونتاژ بهینه شد. در مرحله انتولوژی با ابزار گیاه-ویژه، فوق‌العاده سریع و جامع Hayai-Annotation Plants، 78/57 درصد از ژن‌های مونتاژ T-CAP-CD در سه زیر گروه (BP, MF, CC) حاشیه‌نویسی‌شد. در بررسی مرتبط با بازسازی مسیر KEGG، تعداد 30 ارتولوگ ژنی در مسیر ستون فقرات بیوسنتزی ترپنوئیدها و 7 ارتولوگ ژنی نیز در مسیر بیوسنتز سزکوئی‌ترپنوئیدها شناسایی شد. بیشترین فراوانی خانواده‌های فاکتورهای رونویسی به‌ترتیب متعلق به bHLH (5/9 درصد)، NAC (3/7 درصد) و MYB (6/6 درصد) بود. <div style="text-align: justify;">The Valerian plant (Valeriana officinalis) contains compounds that can be used to treat nerve disorders, epilepsy, and sleep disorders. Terpenes (sesquiterpenoids) are the major group of compounds in this plant, whose biosynthesis pathway is poorly understood. Due to the lack of genomic sequence, studies based on de novo transcriptome assembly are important to elucidate more genes of the terpenoid biosynthetic pathway in this valuable medicinal plant. To reconstruct de novo assembly of RNA-Seq data from previously published SRR data for V. officinalis, Trinity and rnaSPAdes were used in this study. The primary assemblies were then analyzed using additional tools, such as CAP3 and CD-HIT-EST, in an attempt to determine the most effective de novo assembly. Based on the results of quality assessment tools such as rnaQUST, SeqKit statistics, and BUSCO, the combination of CAP3 and CD-HIT tools successfully produced an optimal assembly for Trinity (T-CAP-CD). A total of 57.78% of T-CAP-CD assembly genes were annotated in three subgroups (BP, MF, CC) with the highly accurate plant-specific Hayai-Annotation Plants annotation tool. The reconstruction of the KEGG pathway revealed 30 ortholog genes in the terpenoid biosynthetic backbone pathway and 8 ortholog genes in the sesquiterpenoid biosynthesis pathway. By performing homology search of T-CAP-CD transcriptome against PlantTFDB v.5, the most frequent transcription factor families were identified as bHLH (9.5 %), NAC (7.3 %), and MYB (6.6 %), respectively.  </div> ترانس‌کریپتوم, سنبل‌الطیب, سزکوئی‌ترپن, فاکتور رونویسی Transcriptome, Valeriana officinalis, Sesquiterpene, Transcription Factor 111 123 http://mg.genetics.ir/browse.php?a_code=A-10-416-1&slc_lang=fa&sid=1 Arash Mokhtari آرش مختاری arash.mokhtari@ut.ac.ir 10031947532846007662 10031947532846007662 No پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان آموزش، تحقیقات و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Mansour Omidi منصور امیدی momidi@ut.ac.ir 10031947532846007663 10031947532846007663 Yes پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران Morteza Ebrahimi مرتضی ابراهیمی m.ebrahimi@abrii.ac.ir 10031947532846007664 10031947532846007664 No پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان آموزش، تحقیقات و ترویج کشاورزی، کرج، ایران Houshang Alizade هوشنگ علیزاده halizade@ut.ac.ir 10031947532846007665 10031947532846007665 No پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران Ahmad Sobhani احمد سبحانی ahmad.sobhani@abrii.ac.ir 10031947532846007666 10031947532846007666 No پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان آموزش، تحقیقات و ترویج کشاورزی، کرج، ایران