شناسایی نشانگرهای بیوشیمیایی برتر مرتبط با تحمل به شوری در گندم با استفاده از داده-کاوی

شناسایی مسیرهای موثر در ایجاد تحمل نسبت به تنش شوری یکی از مباحث جذاب در علوم گیاهی است که در این راستا روش های جدید داده کاوی نگرش جدیدی برای محققان ایجاد کرده است. در این پژوهش، الگوریتم های انتخاب ویژگی (feature selection) و درخت تصمیم گیری (decision tree, DT) به منظور شناسایی نشانگرهای بیوشیمیایی در تحمل به شوری استفاده شد. در این راستا، به منظور بررسی برخی نشانگرهای بیوشیمیایی از جمله میزان پروتئین، آنزیم های آنتی اکسیدانی سوپراکسید دیسموتاز، پراکسیداز، کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، پرولین، میزان سدیم و پتاسیم در ارقام گندم و خویشاوند وحشی آنAegilops crassa ، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل ژنوتیپ (ارقام گندم زراعی ارگ (مقاوم به شوری) و الموت (حساس به شوری)، و یک خویشاوند وحشی (Ae. crassa)) و تنش شوری (کلرید سدیم mM150 و mM 0) بودند. نتایج این دو راهکار نشان داد که ترکیب سلسله مراتبی پرولین، سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات پراکسیداز می تواند به عنوان نشانگرهای بیوشیمیایی برای انتخاب ژنوتیپ متحمل به تنش شوری استفاده گردد. دو درخت تصمیم گیری دارای بیشترین کارایی در پیش بینی ژنوتیپ حساس و متحمل بودند. این درخت های تصمیم گیری عبارت بودند از مدل درخت تصمیم گیری Ratio DT Parallel Gain با کارایی 5/97 درصد که روی پایگاه داده ای Info Gain Ratio اجرا شد و دیگری DT Gain Ratio با کارایی 67/91 درصد که روی پایگاه داده ای Ruleاجرا شد. در مجموع، نتایج حاصله بیانگر آن بود که تلفیق مطالعات بیوانفورماتیک و آزمایشگاهی می تواند منجر به شناسایی مسیرهای مرتبط با تنش شوری و فهم بهتر مکانیسم های کنترل کننده تحمل به تنش شود.