شناسایی ژن DHN5 و بررسی روابط تکاملی آن در گندم زراعی و اجداد آن

پروتئین های LEA اولین بار در گندم و پنبه به عنوان پروتئین های تجمعی در اواخر دوره جنینی جهت مقابله با تنش های محیطی شناسایی و مطرح شدند. پروتئین های دهیدرین گروه دوم از مجموعه پروتئین های بسیار آب دوست خانواده LEA می باشند که در برابر خشکی مقاوم اند. با توجه به اهمیت دهیدرین ها، ژن DHN5 از سه گونه گندم دیپلویید وحشی (Aegilops speltoides، tauschii Aegilops و Triticum urartu)، دو رقم گندم دوروم تتراپلویید زراعی (بهرنگ و شبرنگ) و دو رقم گندم هگزاپلویید زراعی (بولانی و سیستان) جهت شناسایی و ارزیابی روند تکامل مولکولی جداسازی و توالی یابی گردید و برای اولین بار این ژن در گندم به واسطه این پژوهش شناسایی و نتایج حاصل از توالی یابی ژن در ارقام گندم زراعی و اجداد وحشی آن در پایگاه جهانی داده NCBI ثبت گردید. نتایج توالی یابی نشان داد که جهش جانشینی انتقالی بیشتر از جانشینی تقاطعی است و نسبت dN/dS برابر 13/1 به دست آمد که روند انتخاب مثبت ژن DHN5 در بین ارقام زراعی و وحشی گندم را در طی تکامل نشان می دهد. نواحی حفاظت شده بخش اندکی از توالی ژن DHN5 را تشکیل می دهد که این امر نشان دهنده مستعد بودن آن به تغییرهای نوکلیوتیدی و جهش است. درخت فیلوژنتیک مربوط به توالی ژن دهیدرین گندم به همراه 28 واریته گیاهی دیگر به روش Neighbor-joining رسم شد که نشان دهنده مسیرهای تکاملی مختلف ژن DHN5 برای اشتقاق گونه های دیپلویید، تتراپلویید و هگزاپلویید از یکدیگر است. تجزیه و تحلیل فیلوژنتیکی نشان داد در رقم سیستان، به دلیل سازگاری به شرایط تنش خشکی، توالی این ژن به واسطه جهش های فراوان دچار تغییر زیاد شده که باعث می شود در بررسی های فیلوژنتیکی از سایر گندم های موردمطالعه جدا گردد. با توجه به نتایج به دست آمده در تمام ارقام موردمطالعه می توان نتیجه گرفت که این ژن احتمالا بر روی هر سه ژنوم A، B و D گندم قرار دارد.