آنالیز متابولومیکس با استفاده از درخت تصمیم‌گیری (Decision tree) جهت تمایز بین گیاهان برنج بدون آلودگی و تحت تنش دیازینون

نویسندگان

1 موسسه تحقیقات گیاهپزشکی

2 موسسه تحقیقات برنج ایران- شعبه مازندران، سازمان ‌تحقیقات، ‌آموزش ‌و ‌‌ترویج ‌کشاورزی، آمل،‌ ایران.

چکیده

ارائه یک روش طبقه­بندی موثر در جهت تمایز بین گیاهان بدون آلودگی و نمونه­های قرار گرفته در معرض آفت‌کش، می­تواند برای افزایش کنترل کیفیت در محصولات کشاورزی و ایمنی مواد غذایی بسیار مهم و کارآمد باشد. روش پیشنهادی در این مطالعه، الگویی برای تمایز بین نمونه­های گیاه برنج (Oryza sativa L.) بدون آلودگی و تیمارشده با حشره­کش دیازینون است. بنابراین هدف از این مطالعه، بررسی تغییرات متابولیتی رقم شیرودی برنج (رایج­ترین رقم در ایران) در پاسخ به حشره­کش دیازینون و ارزیابی پویا (داینامیکی) تغییرات سطوح غلظتی متابولیت­ها در طول زمان است.برای این منظور، پس از تیمار گیاه برنج با دیازینون، متابولیت­های غیر فرار گیاه با مشتق­سازی به فرم فرار و قابل آنالیز با کروماتوگرافی گازی درآمد و پروفایل متابولیتی حاصل، با استفاده از کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی (GC−MS) مورد بررسی قرار گرفت. پیرو شناسایی متابولیت­های گیاه برنج، دارای بیش‌ترین تغییر در معرض تنش دیازینون؛ برای نخستین بار، با استفاده از تجزیه درخت طبقه­بندی و رگرسیون(CART) ، برای مدل­سازی و پیش­بینی تغییرات متابولیت­های گیاه برنج تحت تنش دیازینون استفاده شد. نتایج آنالیز نشان داد بیش­ترین تغییرات، مربوط به اسیدهای آمینه، به‌ویژه فنیل­آلانین و پرولین بوده است. هم‌چنین نتایج حاکی از این است که CART می­تواند ابزار بسیار قدرتمندی برای تمایز بین گیاهان در معرض آفت­کش ‌و گیاهان به دور از تنش باشد.

کلیدواژه‌ها