تغییرات ساختاری ژن مقاومت به زنگ قهوه ای Lr۳۵ در ژنوتیپ های مقاوم و حساس گندم نان (Triticum aestivum L.)

زنگ قهوه ای از بیماری های مهم گندم است که باعث کاهش عملکرد آن می شود. تولید ارقام مقاوم یکی از راهکارهای اصلی کنترل بیماری زنگ گندم است. لازمه این عمل، شناخت ژنتیک مقاومت و ژن های مقاومت به بیماری است. در این مطالعه با استفاده از سه جفت آغازگر اختصاصی طراحی شده براساس داده های موجود در مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی (NCBI)، قطعاتی بطول ۳۵۱-۳۴۰ جفت باز از ژن Lr۳۵ تکثیر شد. قطعات پس از همسانه سازی، توالی یابی شدند. بلاست توالی قطعات تکثیری از ژن Lr۳۵ در ژنوتیپ های مورد مطالعه، شباهت ۹۵ درصد با توالی ژن Lr۳۵ گندم نان از NCBI نشان داد. علاوه بر این، توالی های حاصل دارای شباهت ۹۳ درصد با ژن Lr۲۱ از کلون کاسمیدی ۱–۷–۶۹ Aegilops tauschii، ۸۷ درصد با ژن گلوتنین A با وزن مولکولی بالا از Triticum turgidum، ۸۴ درصد با ژن پلاستیدی استیل کوآنزیم آ کربوکسیلاز (Acc–۱) ازT. turgidum و ژن های مقاومت به سفیدک پودری و تحمل به سرمای گندم نان بود. توالی های تکثیری با استفاده از سه جفت آغازگر، دارای یک چارچوب قرائت آزاد، به ترتیب به طول ۱۶۲، ۱۵۶ و ۱۶۰ جفت باز بوده و پروتئین هایی بطول ۵۴، ۵۲ و ۵۴ اسیدآمینه رمز کردند. بررسی ساختار توالی-ها نشان دهنده وجود ناحیه غنی از لوسین، از نواحی حفاظت شده در ژن های مقاومت به بیماری ها در گیاهان بود. تجزیه خوشه ای براساس توالی قطعات تکثیری از ژن Lr۳۵ با استفاده از جفت آغازگر دوم ژنوتیپ ها را براساس پاسخ به زنگ آن ها گروه بندی کرد. نسبت جایگزینی های نامشابه به مشابه نشان دهنده نقش احتمالی گزینش مثبت و یا گرینش ایجاد کننده تنوع در تغییرات نوکلئوتیدی این ژن بود. با توجه به وجود تفاوت های نوکلئوتیدی بین ژنوتیپ های مقاوم، نیمه مقاوم و حساس، می توان از آن ها برای طراحی آغازگرهای اختصاصی مبتنی بر SNPها جهت شناسایی ارقام حساس و مقاومت به زنگ قهوه ای در گندم استفاده کرد.