آناليز ترانسكريپتوم بافت برگ ارقام جو متفاوت در تشكيل زيست توده در مرحله زايشي

Transcriptome analysis of leaf tissue in contrasting lines of barley for biomass formation at the reproductive stage

كشف همبستگي ميان تجمع زيست‌توده در گياه و عملكرد، پيش نياز درك ارتباط بين داده هاي اميكس و ميزان رشد در گياهان است. براي جستجوي اين ارتباط بين ترانسكريپت‌ها و نقش تنظيمي آنها در تشكيل زيست‌توده ليگنوسلولزي در فاز زايشي جو، پروفايل ترانسكريپت‌ها دو هفته پس از گلدهي در 3 لاين جو بهاره مورد استفاده قرار گرفت. يك ريزآرايه سفارشي (custom microarray) متشكل از 56000 اوليگونوكلئوتيد براي آناليز ترانسكريپتوم برگ پرچم در مرحله زايشي استفاده شد. شبكه ي همبستگي ترانسكريپت‌هاي درگير در متابوليسم ثانويه و متابوليسم RNA، داراي تعداد بيشتري همبستگي مثبت نسبت به منفي بود كه از اين بين يك سيگنال ملكول،ABH1Cap binding protein بالاترين ميزان اتصال را به ديگر ترانسكريپت‌ها نشان داد. آناليز آماري يك همبستگي مثبت بين ABH1Cap binding protein و يك ژن كليدي مسير فنيل پروپانوييد، به نام CinnamoylCOA reductase نشان داد. تلفيق داده هاي بدست آمده پيشنهاد كننده ي اين موضوع هستند كه ژن (CCR) CinnamoylCOA reductase ممكن است بتوانند به‌عنوان بيوماركر براي مهندسي اصلاح زيست‌توده ليگنوسلولزي در فاز زايشي جو استفاده شود.

Deciphering of network correlation operating in the plant biomass accumulation and yield production is a prerequisite for understanding the relationships between omics data and growth rate in plants. To investigate the relationship among transcripts and their regulation for lignocellulose biomass formation at the generative stage of barley, transcript profiling was applied on three contrasting spring barley lines two weeks after flowering. A custom barley cDNA Microarray (Agilent Technologies, Germany) containing 56000 barley oligonucleotides was used for transcriptome analysis on flag leaves of spring barley. The network correlation of transcripts involved in secondary and RNA metabolism revealed a higher number of positive than negative correlations of which a signal molecule, ABH1Cap binding protein showed the highest node degree centrality. Statistical test showed a strong positive interrelation between ABH1Cap binding protein and a key gene of phenylpropanoid pathway, CinnamoylCoA reductase. The integrated data suggested CinnamoylCoA reductase (CCR) might be used as putative biomarker for engineering of lignocellulose biomass improvement at the generative stage in barley.