صدیقه سلطانپور - گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
علیرضا تاری نژاد - دانشیار، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
کریم حسن پور - دانشیار، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
محمد مجیدی - استادیار، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

اهداف: تنشهای محیطی مانند خشکی، افزایش دما، شوری و افزایش CO۲ تهدیدی جدی برای کشاورزی پایدار است. تنش خشکی از مهمترین تنشهای غیر زیستی در برنج است که باعث کاهش عملکرد محصول میشود. تحقیقات متعددی به صورت جداگانه برای شناسایی سازوکار مولکولی پاسخ گیاه به تنش خشکی انجام شده است. بنابراین فراتحلیل میتواند با ادغام نتایج مطالعات متعدد مرتبط، منجر به درک بهتر سازوکارهای تحمل به تنش خشکی شود. مواد و روشها: در این راستا، چهار سری داده ریزآرایه با کیفیت مناسب برنج تحت تنش خشکی و شرایط طبیعی انتخاب شد و سپس توسط بسته limma نرمافزار R آنالیز شد. جهت فراتحلیل از بسته meta RNAseq و روش Fisher برای یکی کردن p-valueهای حاصل از تجزیه انفرادی دادههای مورد بررسی استفاده شد. ژنهای متفاوت بیان شونده فراتحلیل دارای افزایش و کاهش بیان تحت تنش خشکی شناسایی شد. سپس هستیشناسی ژن (ژن آنتولوژی)، شناسایی ژنهای مرکزی یا هاب و آنالیز شبکه هم بیانی انجام شد. نتایج حاصل با آزمایش real-time quantitative PCR در رقم برنج هاشمی حساس و رقم بومی متحمل به تنش کمبود آب در شرایط درون شیشهای با تیمار PEG ارزیابی گردید.یافتهها: از نتایج مطالعه حاضر ۵۷۸ ژن با افزایش بیان و ۶۶۰ ژن با کاهش بیان بدست آمد. تجزیه و تحلیل هستیشناسی ژن(GO) سازوکارهای پاسخ به خشکی را نشان داد و ترسیم شبکه برهمکنش پروتئین-پروتئین مشخص کرد که ژن های مرکزی متفاوت بیان شونده دارای کاهش بیان تحت تنش خشکی حاصل از این مطالعه عمدتا مربوط به فرایند فتوسنتز و ژن های مرکزی متفاوت بیان شونده دارای افزایش بیان تحت تنش خشکی عمدتا مربوط به تحمل تنش شامل ژن های HSP، LEAs، PP۲Cs هستند. در نهایت، دادههای به دست آمده از این فراتحلیل با real-time quantitative PCR بر روی ژنهای پراکسیداز ۴۷، OsDSSR۱، homeobox-leucine zipper protein و یک ژن ناشناخته تایید شد. این یافتهها به طور قابل توجهی درک ما را از مسیر تنش خشکی بهبود میدهد. شناسایی ژنهای مرکزی در این مطالعه میتواند برای به دست آوردن یک نمای کلی از ژنهای مرکزی که نقش مهمی در پاسخ به تنش خشکی در برنج دارند، موثر باشد. نتیجهگیری: شناسایی ژنهای پایین دست ژن مرکزی میتواند در تهیه برنج متحمل به تنش خشکی از طریق روشهای اصلاحی کلاسیک با هرمیسازی این ژنها یا از طریق دستکاری ژنوم کمک نماید و تحمل به تنش خشکی را افزایش دهد و در نتیجه منجر به کشاورزی پایدار شود.

فراتحلیل, ریزآرایه, تنش خشکی, ژنهای هاب یا مرکزی, کشاورزی پایدار