تمایز ارقام مقاوم ملون در برابر قارچ Fusarium oxysporum f. sp. melonis بر اساس صفات ظاهری و الگوی حضور ژن‌های مقاومت

علوم باغبانی

مقاله 8، دوره 38، شماره 3 - شماره پیاپی 63، پاییز 1403، صفحه 577-597   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2024.86574.1324

نویسندگان

فرهاد شکوهی فر^{* 1}؛ مجتبی ممرآبادی¹؛ صهبا طوسی²

¹گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

²گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

دست‌یابی به نشانگرهای مرتبط به صفت مقاومت به بیماری پژمردگی فوزاریومی ملون می‌تواند در پیشبرد برنامه‌های اصلاحی مؤثر باشد. بدین منظور تعدادی از ارقام استاندارد ملون شامل ‘Charentais T’، ‘Charentais Fom1’، ‘Charentais Fom2’ و ‘BG-5384’ با سطوح مقاومتی مختلف در برابر قارچ Fusarium oxysporum f. sp. melonis، و یک رقم محلی به نام’خاتونی‘، از نظر صفات ظاهری گیاه و همچنین الگوی حضور ژن‌های مقاومت در برابر بیماری‌ها مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس نتایج بدست آمده هر چند امکان تمایز ارقام بر اساس صفات ظاهری ممکن بود ولی از آنجا که مطالعه این صفات در ارزیابی تعداد زیاد نمونه‌ها در مطالعات گزینشی کاری بسیار زمان‌بر و هزینه‌بر است، الگوی حضور ژن‌های مقاومت در داده‌های ژنومی این ارقام مورد بررسی قرار گرفت. آنالیزهای داده‌های ژنومی ملون با هدف مکان‌یابی موقعیت گروه لینکاژی MRGH21 به‌عنوان یکی از گروه‌های لینکاژی حامل تعدادی از ژن‌های مقاومت انجام شد. توالی این گروه لینکاژی از دو پایگاه بانک ژن در NCBI و پایگاه MELONOMICS ردیابی شد و توالی حدفاصل دو ژن MRGH12 (MELO3C022143.2.1) و MRGH13 (MELO3C000335.2.1) در برگیرنده این گروه لینکاژی روی کروموزوم شماره Ch09 استحصال شد. وجود جهش‌های نقطه‌ای متعدد در داده‌های ژنومی سبب شد تا توالی ژن MRGH13 جهت ردیابی در ارقام ملون مورد بررسی قرار گیرد. آغازگرهای اختصاصی PSh21-F/R برای ردیابی بخشی از توالی این ژن طراحی شد. نتایج ردیابی نشان داد تک باند اختصاصی در ارقام ‘Charentais Fom1’ و ‘BG-5384’ منطبق با اندازه مورد انتظار قابل ردیابی است. نقش احتمالی پروتئین کدشونده توسط ژن MRGH13 با آنالیز توالی آن در ابزار تحت شبکه InterPro این پروتئین را به‌عنوان یک عضو خانواده پروتئین‌های حامل توالی‌های تکراری غنی از لوسین تایید نمود و موقعیت دمین‌های TIR، NB-ARC و LRR را مشخص نمود. فرآیندهای زیستی مرتبط با پروتئین MRGH13 در ابزار تحت شبکه QuickGO ارتباط آن را در مسیر پیام‌رسانی تنظیم‌کننده پاسخ‌های ایمنی نشان داد. در مطالعات آتی ارزیابی قابلیت تمایز ارقام مقاوم براساس ژن‌های مقاومت از جمله ژن MRGH13 در تعداد بیشتری از نمونه‌ها مورد بررسی پیشنهاد می‌گردد. همچنین با توجه به کارکردهای پیش‌بینی‌شده برای پروتئین MRGH13 بررسی نحوه برهمکنش آن با دیگر پروتئین‌های مقاومت و همچنین پروتئین‌های عوامل بیماری‌زا می‌تواند در شناسایی نقش کارکردی آن در مقاومت مفید باشد.

کلیدواژه‌ها

بیماری پژمردگی فوزاریومی ملون؛ ژن‌های مقاومت حامل توالی‌های تکراری غنی از لوسین؛ داده‌های ژنومی ملون؛ گزینش مبتنی بر صفات مرتبط با مقاومت

مراجع