بهمن بهرام نژاد

فولات به‌عنوان یکی از ویتامین‌های ضروری گروه B نقشی حیاتی در فرآیندهای زیستی از جمله سنتزDNA ، ساخت پروتئین‌های جدید و پایداری ژنومی ایفا می‌کند. کمبود این ویتامین در انسان، به‌ویژه در دوران بارداری، با بروز عوارض جدی همچون نقص لوله عصبی، بیماری‌های قلبی‌-عروقی، برخی سرطان‌ها نظیر سرطان روده بزرگ و سرطان پستان، کاهش رشد جنین و وزن کم هنگام تولد مرتبط است. از آنجا که بدن انسان قادر به سنتز فولات نیست، تأمین آن از طریق رژیم غذایی یا تقویت زیستی محصولات کشاورزی ضرورت می‌یابد. نخود به‌عنوان یکی از حبوبات غنی از فولات، گزینه‌ای ارزشمند برای مطالعات ژنتیکی و زیست‌مولکولی در راستای ارتقای ارزش تغذیه‌ای محسوب می‌شود. در پژوهش حاضر، مسیر بیوسنتزی فولات در نخود رقم آنا با تمرکز بر ژن‌های کلیدی DHNA، HPPK-DHPSو ADCL مورد بررسی قرار گرفت و تأثیر تیمارهای زیستی کیتوزان و اسید سالیسیلیک بر بیان این ژن‌ها ارزیابی شد. آنالیز بیان ژن‌ها نشان داد که ژن‌های مسیر فولات به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر کیتوزان، اسید سالیسیلیک و زمان هستند. ژن DHNA حساس به تعامل تیمارها و زمان بوده، ژن HPPK–DHPS در مراحل دیرتر با اثر مثبت ترکیب دو تیمار افزایش بیان داشت و ژن ADCL عمدتاً در مراحل اولیه فعال بود. نتایج تحلیل‌های فیلوژنتیکی نشان داد که این ژن‌ها دارای ساختار حفاظت ‌شده، دومین‌های اختصاصی و نزدیکی تکاملی با گونه‌های Lotus japonicus، Arachis duranensisو Trifoliumهستند. علاوه‌ بر این، داده‌های RNA-seq از پروژه‌های مختلف PRJNA396819، PRJNA288321 و PRJNA413294 الگوهای بیان وابسته به بافت، ژنوتیپ و شرایط تنش خشکی را برای ژن‌های مسیر فولات نشان داد. در این میان، ژن‌های HPPK–DHPS، DHNA1 وADCL1 در ژنوتیپ‌های مقاوم به خشکی افزایش بیان قابل توجهی داشتند، در حالی‌که بیان ژنDHFR در شرایط تنش کاهشی بود. از سوی دیگر، تیمارهای زیستی با کیتوزان و اسید سالیسیلیک نقش مهمی در تنظیم بیان ژن‌های مسیر فولات و بهبود وضعیت تغذیه‌ای نخود داشتند. محلول‌پاشی با این ترکیبات منجر به ارتقای جذب و انتقال ریزمغذی‌ها گردید؛ به‌گونه‌ای که بیشترین جذب روی در تیمار ppm 250 کیتوزان و بیشترین جذب آهن در تیمارهای کیتوزان 500 ppm و تیمار ترکیبی 500 میکرومولار اسید سالیسیلیک با ppm500 کیتوزان مشاهده شد. نتایج این پژوهش با روشن‌سازی ابعاد مولکولی (بیان ژن، فیلوژنتیک، RNA-seq) و فیزیولوژیکی (جذب ریزمغذی‌ها) مسیر فولات در نخود، نه‌تنها دانش بنیادی در زمینه ژنتیک و بیوشیمی حبوبات را گسترش می‌دهد، بلکه بستر مناسبی برای طراحی راهبردهای غنی‌سازی زیستی، ارتقای کیفیت تغذیه‌ای و توسعه ژنوتیپ‌های مقاوم به تنش‌های محیطی را فراهم می‌سازد. این دستاوردها می‌تواند گامی مؤثر در بهبود امنیت غذایی و ارتقای سلامت عمومی جوامع به‌شمار آید.