توسعه نشانگرهاي ريزماهواره EST-SSR مرتبط با تحمل به تنش خشكي در عدس (Lens culinaris)

(Development of EST-SSR Microsattelite Markers Related to Drought Tolerance in Lentile (lens culinaris

عدس يكي از لگوم‌هاي دانه‌اي مهم از نظر غذايي (به عنوان منبع غني از پروتئين) و صنعتي (مثل صنعت بيوپليمر) است و عملكرد پايين اين گياه در ايران نسبت به متوسط جهاني متأثر از تنش‌هاي محيطي به‌ويژه خشكي است. شناسايي نشانگرهاي مولكولي مرتبط با ژن‌هاي دخيل در مقاومت به خشكي در ژنوم گياه مي‌تواند به‌نژادگران را در انجام برنامه‌هاي اصلاحي گياهان مقاوم به خشكي كمك نمايد. در اين مطالعه هدف شناسايي نشانگرهاي EST-SSR پيوسته با ژن‌هاي پاسخ‌دهنده به تنش خشكي بود كه اميد مي‌رود كه از اين اطلاعات به منظور شناسايي ژنوتيپ‌هاي مقاوم به خشكي در برنامه‌هاي به‌نژادي بهره برد. جهت اعمال تنش از پلي‌اتيلن‌گليكول استفاده شد و پس از پايان تنش نمونه‌گيري از بافت برگ انجام شد. سپس RNA كل استخراج و كتابخانه‌هاي cDNA مورد توالي‌يابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه تعداد 10547 (16 درصد) از يوني‌ژن‌ها حداقل يك توالي EST-SSR را دارا بودند و حدود 27/5 درصد از اين يوني‌ژن‌ها مستندسازي و در نهايت براي آنها رابطه هستي‌شناسي تعيين شد. بيشترين نشانگرها به ترتيب مربوط به تكرار‌هاي 1، 3 و 2 نوكلئوتيدي (با فراواني 46/03، 37/25 و 15/18 درصد) بودند. نتايج مستند سازي كاركردي اين يوني‌ژن‌ها نشان داد كه بيشترين تعداد EST-SSRها به ترتيب به زير گروه اتصال با 872، زيرگروه فعاليت كاتاليتيكي با 806، فرآيند متابوليكي با 755 و بخش‌هاي سلول با 651 يوني‌ژن اختصاص داشت. نتايج نشان داد كه ژن‌هاي داراي اين نشانگرها در اعمال حياتي مهمي دخيل هستند و ابزار مناسبي براي مطالعۀ ژن‌هاي دخيل در تحمل به تنش‌ها از جمله تنش خشكي هستند.

Lentil (Lens culinaris) is one of the important grain legumes in feeding (as protein-reach food) and industry (such as biopolymer industry) and the problem of lower yield of this plant in Iran rather than average global yield is affected by exposure of plant to environmental stresses especially drought. Identification of molecular markers that closely linked to drought resistant genes help to implementation of breeding programs aimed at the production of drought tolerant plants. The gol of this study was identification of EST-SSR markers which closely linked to the genes involved in drought resistance and use of these information in identification of drought resistant genotypes in breeding programs. PEG was used for stress treatment, and after conduction of treatments, leaf samples were collected. Total RNA was extracted and cDNA libraries were sequenced. Results showed that 10546 (16%) of uni-genes contained at least one EST-SSR and about 27.5% of these sequences were annotated. Among different SSR motif-classes, tri-nucleotide repeats (46.03%) were the most abundant followed by mono-nucleotide repeats (37.25%) and di-nucleotide repeats (15.18%). The results of the functional annotation of these sequences, showed that the highest number of EST-SSRs were belonged to subgroups of binding (872), catalytic activity (806), metabolic processes (755), and cell components (651), respectively.The results showed that genes associated with these markers, involved in important biological functions and are an appropriate tool for study the genes involved in tolerance to stresses including drought stress.