مطالعه ژن هاي آنالوگ مقاومت به بيماري متعلق به خانواده NBS-LRR در كولتيوارهاي مختلف بادام (Prunus dulcis) ايران

Study of resistance gene analoguses related to NBS-LRR family in different almonds cultivars

بادام با نام علمي Prunus dulcis يكي از قديمي ترين درختان ميوه است كه امروزه يكي از بيشترين توليدات ميوه خشكباري جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر استراتژي كارآمد براي كنترل بيماري هاي مختلف استفاده از گياهان مقاوم مي باشد. گياهان مكانيسم هاي مختلفي را براي دفاع در مقابل بيمارگر ها به كار مي برند. اين مكانيسم ها با ژن هاي مقاومت گياه (R genes) فعال مي شوند. در اين مطالعه ژن هاي آنالوگ مقاومت متعلق به خانواده NBS-LRR در كولتيوارهاي بادام ايران بررسي شدند. به اين منظور حدود بيست كولتيوار مختلف بادام موجود در كلكسيون هاي ايران تهيه و DNA آن ها با روش CTAB استخراج شد. آغازگرهاي دجنريت براي تكثير ژن هاي آنالوگ مقاومت طراحي شد. در مجموع 90 قطعه چند شكل حاصل شد كه قطعات چندشكلي از روي ژل آكريل آميد جداسازي و پس از همسانه سازي در وكتورpGEM، توالي يابي شدند. نتايج نشان داد كه در آنالوگ هاي ژن هاي مقاومت خانواده NBS-LRR بين كولتيوارهاي مختلف بادام تنوع زيادي وجود دارد. نتايج توالي يابي آنالوگ هاي تكثيرشده، نشان داد كه 55 درصد آن ها با ژن هاي مقاومت شناخته شده يا پروتئين هاي مقاومت به بيماري شباهت داشتند و 45 درصد آن ها آنالوگ هاي جديد بوده كه تاييدي بر انجام مطالعات جامع تر جهت شناسايي منابع مقاومت جديد به بيماري ها در كولتيوارهاي بادام ايراني است. توالي هاي شناخته شده عمدتا با پروتئين هاي مقاومت به نماتد شباهت داشتند. از نظر فيلوژني توالي آنالوگ ژن هاي مقاومت در كولتيوارهاي بادام ايران در هشت شاخه ي مجزا قرا گرفتند كه از آن ها مي توان در مكان يابي ژن هاي مقاومت منفرد و تعيين مكان هاي كمي مقاومت به بيماري ها در بادام استفاده نمود.

Almond (Prunus dulcis) as a fruit trees has one of the highest production among nut products. At the moment, the use of resistant cultivars is one of the main strategies to control and manage plants diseases. Plants use different defense mechanisms against pathogens. These mechanisms are activated by R genes. In this study resistance gene (R-gene) analogues have been studied in different Iranian almonds cultivars. In this study, 20 different Iranian almonds cultivars have been collected from almond collection and DNA was extracted using CTAB method. Four set of degenerate primers from conserved NBS (nucleotide binding site) motifs were selected. Totally, 90 resistance-gene analogues were isolated and sequenced. The results of this study shows the NBS-LRR resistance gene analogues family possessed variation between different almond cultivars that 55% of them were similar to known disease resistance genes or proteins and 45% of them were new analogues, what proof the nessesory of comprehensive studies to identify new sources of resistance to diseases in Iranian almond cultivars. Sequences of linked proteins mainly were similar to resistance gene analogues (RGA) related to root knot nematode. Phylogenetic analysis showed that differenant resistance genes analogues of almonds cultivars in Iran distribiuted in 8 main groups. From our results, we concluded that some of RGA in this study are new and could be used in resistance genes mapping in future research.