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

کیفیت نانوایی گندم (Triticum aestivum L.) به­شدت وابسته به حضور و ترکیب پروتئین­های 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 به­ترتیب از بیش­ترین به کم­ترین کیفیت رتبه­بندی شد. به­منظور شناسایی و مقایسه miRNA های دخیل در نمو دانه بین گندم­های ایرانی با کیفیت نانوایی خوب و ضعیف، داده­های 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 پیاده­سازی و آنالیز شدند. از miRNA های شناسایی شده، پنج miRNA حفاظت­شده انتخاب و الگوی بیان آن­ها با استفاده از روش Real Time PCR در دو مرحله نموی دانه (10 و 20 روز پس از گرده­افشانی) 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 حالی­که الگوی بیان miR396c روندی کاهشی نشان داد. miR164a و miR396c بیش­ترین و کم­ترین بیان نسبی را به­ترتیب در ارقام سپاهان و سرداری (به­ترتیب با کم­ترین و بیش­ترین وزن هزار دانه) نشان دادند که می­تواند در نتیجه نقش تنظیم­کنندگی منفی آن­ها بر اندازه دانه باشد. همچنین، با افزایش کیفیت نانوایی ارقام مورد بررسی، بیان نسبی miR172a و miR159a که به­ترتیب در سنتز نشاسته و پروتئین­های ذخیره­ای دانه دخیل هستند، کاهش و بیان miR827a که در فرایند انتقال مجدد نیتروژن از برگ به دانه دخیل است، افزایش یافت که نشان­دهنده آثار منفی miR172a و miR159a و مثبت miR827a بر کیفیت نانوایی ارقام گندم می­باشد.