شناسایی بیوانفورماتیکی و بررسی بیان miRNA های دخیل در نمو دانه ارقام گندم ایرانی با کیفیت نانوایی متفاوت

کیفیت نانوایی گندم (Triticum aestivum L.) به شدت وابسته به حضور و ترکیب پروتئین های گلوتن در دانه است. در این مطالعه، کیفیت نانوایی چهار رقم گندم ایرانی (مروارید، سرداری، پارسی و سپاهان) بر اساس آنالیزهای فارینوگرافی و شیمیایی آرد و حجم ویژه نان به ترتیب از بیش ترین به کم ترین کیفیت رتبه بندی شد. به منظور شناسایی و مقایسه miRNA های دخیل در نمو دانه بین گندم های ایرانی با کیفیت نانوایی خوب و ضعیف، داده های RNA-seq هفت رقم گندم (چهار رقم با کیفیت خوب و سه رقم با کیفیت ضعیف) در دو مرحله نموی دانه از پایگاه اطلاعاتی NCBI پیاده سازی و آنالیز شدند. از miRNA های شناسایی شده، پنج miRNA حفاظت شده انتخاب و الگوی بیان آن ها با استفاده از روش Real Time PCR در دو مرحله نموی دانه (10 و 20 روز پس از گرده افشانی) در چهار رقم گندم  ایرانی بررسی شد. نتایج نشان داد که الگوی بیان miR159a، miR164a، miR172a و miR827a طی نمو دانه در همه ارقام مورد بررسی روند افزایشی داشت، در حالی که الگوی بیان miR396c روندی کاهشی نشان داد. miR164a و miR396c بیش ترین و کم ترین بیان نسبی را به ترتیب در ارقام سپاهان و سرداری (به ترتیب با کم ترین و بیش ترین وزن هزار دانه) نشان دادند که می تواند در نتیجه نقش تنظیم کنندگی منفی آن ها بر اندازه دانه باشد. همچنین، با افزایش کیفیت نانوایی ارقام مورد بررسی، بیان نسبی miR172a و miR159a که به ترتیب در سنتز نشاسته و پروتئین های ذخیره ای دانه دخیل هستند، کاهش و بیان miR827a که در فرایند انتقال مجدد نیتروژن از برگ به دانه دخیل است، افزایش یافت که نشان دهنده آثار منفی miR172a و miR159a و مثبت miR827a بر کیفیت نانوایی ارقام گندم می باشد.