آنالیز بیوانفورماتیکی و بررسی بیان خانواده ژنی ایزوپنتنیل‌ترانسفراز (IPT) در کنجد

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیأت علمی دانشگاه پیام نور

2 گروه مهندسی ژنتیک و بیولوژی، پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری. ساری، ایران،

3 دانشیار، رشته اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

4 رشته اصلاح نباتات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

5 گروه علوم پایه، دانشکده علوم دامی و شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

کنجد (Sesamum indicum L.) یکی از مهم‌ترین گیاهان دانه‌روغنی خانواده پدالیاسه است که به دلیل دارا بودن اسیدهای چرب غیراشباع پایدار، ارزش تغذیه‌ای و اقتصادی بالایی دارد. سیتوکینین‌ها از هورمون‌های مهم گیاهی هستند که در رشد، تقسیم سلولی و پاسخ به تنش‌های محیطی نقش دارند. خانواده ژنی ایزوپنتنیل‌ترانسفراز (IPT) از مهم‌ترین ژن‌های دخیل در مسیر بیوسنتز سیتوکینین محسوب می‌شود. در این پژوهش، شناسایی، تحلیل بیوانفورماتیکی و بررسی الگوی بیان خانواده ژنی IPT در کنجد انجام شد. توالی‌های ژنی از پایگاه داده NCBI استخراج و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی پروتئین‌ها با استفاده از سرور Expasy (ProtParam) بررسی شد. پس از تأیید دومین‌های اختصاصی، تعداد 15 ژن IPT در ژنوم کنجد شناسایی و روی کروموزوم‌ها نقشه‌یابی شدند. نتایج نشان داد که ژن‌های SiIPT8 تا SiIPT15 بر روی کروموزوم شماره 5 قرار دارند. همچنین، ده موتیف حفاظتی در میان توالی‌های پروتئینی شناسایی شد که موتیف‌های 1، 2 و 4 طولانی‌ترین موتیف‌ها بودند. تحلیل فیلوژنتیکی خانواده IPT را در چهار گروه اصلی طبقه‌بندی کرد و نشان داد ژن‌های SiIPT3 و SiIPT4 با AtIPT3 در یک گروه قرار گرفتند. بررسی بیان نسبی ژن‌های SiIPT4، SiIPT5، SiIPT6 و SiIPT7 با تکنیک Real-Time PCR نشان داد که SiIPT4 بیشترین و SiIPT5 کمترین میزان بیان را دارند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که SiIPT4 می‌تواند به‌عنوان ژن کاندید در مطالعات عملکردی و اصلاح مولکولی کنجد مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Bioinformatic Analysis and Expression Profiling of the Isopentenyl Transferase (IPT) Gene Family in Sesame

نویسندگان [English]

  • Roohollah Nikfekr 1
  • Seyyed Hamidreza Hashemipetroudi 2
  • Seyedkamal Kazemitabar 3
  • Gholamali Ranjbar 4
  • Pooyan Mehrabanjoubani 5
1 Instructor of Payame Noor University
2 Department of Genetic Engineering and Biology, Genetics and Agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan (GABIT), Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University (SANRU), Sari, Iran.
3 Associate Professor. Department of Plant Breeding and Biotechnology. faculty of Crop Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
4 Department of Plant Breeding and Biotechnology. faculty of Crop Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
5 Department of Basic Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
چکیده [English]

Sesame (Sesamum indicum L.) is one of the most important oilseed crops of the Pedaliaceae family due to its stable unsaturated fatty acids and high nutritional value. Cytokinins are important plant hormones involved in growth, cell division, and responses to environmental stresses. The isopentenyl transferase (IPT) gene family plays a key role in cytokinin biosynthesis. In this study, bioinformatic analysis and expression profiling of the IPT gene family were performed in sesame. Gene sequences were obtained from the NCBI database, and physicochemical properties of the proteins were analyzed using the Expasy (ProtParam) server. After confirmation of conserved domains, 15 IPT genes were identified and mapped onto sesame chromosomes. The results showed that SiIPT8 to SiIPT15 were located on chromosome 5. In addition, ten conserved motifs were identified among the protein sequences, with motifs 1, 2, and 4 being the longest motifs. Phylogenetic analysis classified the IPT family into four major groups and revealed that SiIPT3 and SiIPT4 clustered with AtIPT3. Relative expression analysis of SiIPT4, SiIPT5, SiIPT6, and SiIPT7 using Real-Time PCR showed differential expression patterns, with SiIPT4 exhibiting the highest expression level and SiIPT5 the lowest. These findings suggest that SiIPT4 may serve as a promising candidate gene for functional studies and molecular breeding programs in sesame.

کلیدواژه‌ها [English]

  • IPT
  • Cytokinin
  • qRT-PCR
  • Bioinformatics
فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 30 شهریور 1405

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار