تأثیر آلودگی قارچی بر بیان ژن‌های مرتبط با رسیدگی میوه در گوجه‌فرنگی(Solanum lycopersicum L.): یک مطالعه بیوانفورماتیکی

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

3 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

10.30473/cb.2026.76475.2025

چکیده

گوجه‌فرنگی (Solanum lycopersicum L.) یکی از محصولات کشاورزی مهم است که تحت تأثیر بیماری‌های قارچی قرار می‌گیرد که موجب کاهش عملکرد و کیفیت محصول آن می‌شود. در این پژوهش، تغییرات ترانسکریپتومی گوجه‌فرنگی تحت تأثیر قارچ‌های مختلف بررسی شد تا ژن‌های کلیدی مرتبط با مقاومت و فرآیند رسیدگی میوه شناسایی شوند. برای این مطالعه، داده‌های ترانسکریپتومی از میوه‌های گوجه‌فرنگی آلوده به برخی از قارچ‌ها از پایگاه‌های داده استخراج شد و ژن‌های با بیان متفاوت و فاکتورهای رونویسی مرتبط شاسایی شدند. همچنین، خصوصیات ژن‌های کلیدی با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تأثیر قارچ‌های مختلف بر بیان ژن‌های گوجه‌فرنگی متفاوت است، به‌طوری‌که بیشترین تغییرات ترانسکریپتومی در تیمار با قارچ Colletotrichum gloeosporioides مشاهده شد. تحلیل داده‌ها 56 ژن مشترک بین تیمارهای قارچی را شناسایی کرد که در مسیرهای مرتبط با مقاومت به بیماری و تنظیم رسیدگی میوه نقش داشتند. همچنین، شش ژن کلیدی به عنوان عوامل احتمالی در تنظیم رسیدگی میوه تحت تأثیر قارچ‌ها شناسایی شدند. بررسی توالی‌های راه‌انداز این ژن‌ها نشان داد که اغلب آن‌ها دارای عناصر تنظیمی مرتبط با پاسخ به تنش‌های زیستی و غیرزیستی هستند. همچنین، حضور عناصر هورمونی مرتبط با اتیلن، متیل‌جاسمونات و آبسیزیک اسید نشان می‌دهد که این ژن‌ها می‌توانند تحت تنظیم مسیرهای هورمونی مرتبط با رسیدگی میوه و پاسخ به قارچ‌ها قرار گیرند. نتایج این پژوهش نشان داد که مکانیسم‌های تنظیمی مشابهی در پاسخ به تنش قارچی و فرآیند رسیدگی فعال می‌شوند، که می‌تواند در توسعه راهکارهای اصلاحی برای بهبود مقاومت گوجه‌فرنگی به بیماری‌های قارچی و کنترل رسیدگی میوه مؤثر باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Impact of Fungal Infection on the Expression of Fruit Ripening-Related Genes in Tomato (Solanum lycopersicum L.): A Bioinformatics Study

نویسندگان [English]

  • Seyyed Mohsen Sohrabi 1
  • Anahita Panji 2
  • Ali Akbarabadi 3
1 Department of Production Engineering and Plant Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, ahvaz, Iran
2 Department of Plant Production and Genetic Engineering, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran
3 Horticultural Science Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Tomato (Solanum lycopersicum L.) is an important agricultural crop that is affected by fungal diseases that reduce yield and quality of its product. In this study, transcriptomic changes in tomato affected by different fungi were investigated to identify key genes related to resistance and fruit ripening process. In this study, transcriptomic data of fungal infected tomato fruits were obtained from databases and differentially expressed genes and related transcription factors were identified. Also, the characteristics of key genes were investigated using bioinformatics tools. Results showed different effect of fungi on tomato gene expression and showed the highest transcriptomic changes under Colletotrichum gloeosporioides infection. Data analysis identified 56 common genes between fungal treatments that played a role in pathways related to disease resistance and fruit ripening regulation. Also, six key genes were identified as potential factors in the regulation of fruit ripening under the influence of fungi. The promoter analysis of these genes showed that most of them comprised regulatory elements related to the response to biotic and abiotic stresses. Also, the presence of hormonal elements related to ethylene, methyl jasmonate and abscisic acid indicates that these genes can be regulated by hormonal pathways related to fruit ripening and the response to fungi. The results of this study showed that similar regulatory mechanisms are activated in response to fungal stress and the ripening process, which can be effective in developing breeding strategies to improve tomato resistance to fungal diseases and control fruit ripening.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Differentially expressed genes (DEGs)
  • Fungal pathogens
  • Fruit ripening
  • Tomato
  • Transcription factors (DETFs)

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار