تنوع نوکلئوتیدی ژن های مقاومت به زنگ قهوه ای در ژنوتیپ های مقاوم و حساس گندم نان

زنگ قهوه ای (Leaf rust) یکی از بیماری های مهم گندم در سطح جهان است که اپیدمی آن منجر به کاهش عملکرد و کیفیت گندم نان می شود. در این مطالعه، تغییرات ساختاری و تنوع نوکلئوتیدی ژن های مقاومت به زنگ قهوه ایLr1، Lr21، Lr51 وLr39 در هفت ژنوتیپ گندم نان با واکنش متفاوت به زنگ قهوه ای بررسی گردید. ژن های مقاومت به زنگ قهوه ای و یا نواحی پیوسته با این ژن ها با استفاده از آغازگرهای اختصاصی طراحی شده بر اساس توالی های موجود در بانک های اطلاعاتی تکثیر شدند. قطعات تکثیری در باکتری E. coli همسانه سازی و توالی یابی گردیدند. هم ردیف کردن توالی ژن های مورد مطالعه با توالی های موجود در بانک اطلاعاتی NCBI، شباهت بالای آن ها را با توالی ژن های مقاومت از جمله ژن های خانواده NBS-LR و RGAها نشان داد. هم ردیفی قطعات تکثیر شده از ژن های مورد مطالعه با توالی های موجود در NCBI نشان دهنده شباهت قطعه تکثیر شده از ژن Lr51، با ژن agp2 بود. توالی ژن Lr39 با ژن VRN1، مسئول بهاره سازی در گندم زمستانه، 88 شباهت درصد داشت. نتایج بدست آمده از هم ردیف کردن توالی ها و گروه بندی آن ها، حاکی از وجود تغییرات ساختاری و تنوع نوکلئوتیدی این ژن ها در ارقام مورد مطالعه بود. نسبت جایگزینی های همنام به ناهمنام Ka/Ks)) در قطعات تکثیر شده از ژن Lr1 با استفاده از جفت آغازگرهای Lr1-2، Lr1-3 وLr1-4 و ژن های Lr21 وLr39 کوچکتر از یک و نشان دهنده گزینش منفی برای جایگزینی یک اسیدآمینه در این ناحیه از این ژن ها بود. در قطعه ژن تکثیر شده از ژن Lr1 با استفاده از جفت آغازگر Lr1-5 نسبت Ka/Ks بیشتر از یک و نشان دهنده گزینش مثبت یا گزینش در جهت ایجاد تنوع برای جایگزینی یک اسیدآمینه است. از نظر توالی ژن های Lr1، Lr21، Lr39 وLr51، ژنوتیپ های مورد مطالعه فقط از نظر چند نوکلئوتید تفاوت داشتند که براساس این تفاوت های نوکلئوتیدی می توان آغازگرهای اختصاصی مبتنی بر SNPها جهت شناسایی ژنوتیپ های حساس و مقاوم طراحی کرد.