شناسايي ژن‌هاي كانديداي گلوتاتيون اس ترانسفراز (GST) در سن گندم، Eurygaster integriceps Put. (Hem.: Scutelleridae)، با آناليز كل ترانسكريپتوم

Identification of candidate Glutathione S-transferase (GST) genes in Sunn pest, Eurygaster integriceps Put. (Hem.: Scutelleridae), using RNA-seq analysis

ژن‌هاي گلوتاتيون اس ترانسفراز (GST) صفات حياتي براي متابوليسم سموم مختلف را كنترل مي‌كنند كه شامل سامانه‌هاي دفاعي گياه ميزبان و محيط (حشره‌كش‌ها)، كه حشره با آن روبرو مي‌شود، مي‌باشند. سن گندم، مهم‌ترين آفت مزارع گندم و جو در خاورميانه است كه امنيت غذايي را تهديد مي‌كند. در اين مطالعه با استفاده از توالي يابي RNA، امكان پويش در سطح ترانسكريپتوم براي شناسايي، بررسي ساختار و عملكرد خانواده‌هاي مختلف ژني در سن گندم فراهم شد. براي اولين بار با استفاده از آناليزهاي بيوانفورماتيك 43 ژن كانديداي GST در سن گندم شناسايي شد. آناليزهاي فيلوژني نشان داد اين ژن‌ها در پنج دسته GST سيتوزولي (دلتا، تتا، زتا، امگا، سيگما) و GST ميكروزومي طبقه‌بندي مي‌شوند. زيرگروه سيگما با 22 ژن كانديدا، بزرگ‌ترين زيرگروه و GST ميكروزومي با يك ژن كوچك‌ترين گروه شناسايي شد. با توجه به نقش اين ژن­ها در ميانكش بين حشره، سموم و محيط، نتايج اين تحقيق مي‌تواند نقشه راه تحقيقاتي در زمينه مقاومت به سموم را فراهم و براي برنامه كاربردي كنترل سن گندم در آينده مورداستفاده قرار گيرد.

Glutathione S-transferase (GST) genes control vital traits for metabolism of the variety of toxins that expose insects to the environment (insecticide) or plant defense systems. Sunn pest is the most important pest of wheat and barley in the Middle East where it threats food security throughout the region. Sequencing the sunn pest's RNA provides an opportunity to identify the structure and function of the different gene families. To our knowledge, this is the first study to identify 43 GST candidate genes in sunn pest using bioinformatics tools. The identified candidate genes clustered in 5 cytosolic GST (Delta, Theta, Zeta, Omega, and Sigma) and Microsomal GST using phylogenetic analysis. The Sigma subclass was identified as the biggest subclass with 22 candidate genes, while microsomal GST found to be the smallest group with one candidate gene. Given the role of GST in the interactions among the insect, toxins, and environment, our results facilitate future investigations on insecticide resistance and their utilization in pest management programs against sunn pest.