دانشگاه لرستان پژوهش‌های ژنتیک گیاهی 2383-1367 13 1 2026 06 22 Investigation of the Expression of Genes Encoding UGP, 60s L23a and SAUR23 Proteins under Zn Deficiency Conditions in Zn-efficient and Zn-inefficient Bread Wheat cultivars ارزیابی بیان ژن‌های کد‌کننده پروتئین‌های UGP، 60sL23a و SAUR23 تحت شرایط کمبود روی در ارقام روی-کارا و روی-ناکارا گندم نان 1 14 740942 10.22034/pgr.2026.2077113.1023 FA ثریا پیرمحمدی بالانجی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران 0009-0007-2029-7322 بابک عبدالهی مندولکانی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران 0000-0003-3825-2759 Journal Article 2025 11 08 To evaluate the impact of zinc (Zn) deficiency stress on the expression of genes encoding UTP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase (UGP), the auxin-responsive protein SAUR23 (SAUR23), and the ribosomal protein 60sL23a (60sL23a) in Zn-efficient and -inefficient cultivars of bread wheat, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications under greenhouse conditions. Two cultivars, Niknejad (Zn-efficient) and Farin (Zn-inefficient), were grown under Zn-deficient and Zn-sufficient conditions (0 and 5 mg Zn kg⁻¹ soil, respectively). Gene expression levels were quantified in flag leaves and roots at two growth stages (30% heading and grain filling) using real-time PCR technique. The results indicated that the greatest increase in UGP expression (1.2-fold relative to the control) under Zn deficiency occurred in the flag leaf of the Farin cultivar at the 30% heading stage. This upregulation is likely associated with modulation of the sucrose biosynthesis pathway and enhanced allocation of photosynthates to developing grains. Moreover, SAUR23 expression in the flag leaf of the Niknejad cultivar increased approximately 3.5-fold compared with the control at the grain filling stage, suggesting a potential role in regulating polar auxin transport under Zn-deficient conditions. Expression of 60sL23a was also upregulated in the roots of both cultivars under Zn deficiency at the grain filling stage; however, the magnitude of induction was significantly greater in Niknejad than in Farin. This differential expression may be linked to enhanced translational regulation and energy-related signaling pathways. Overall, the elevated expression of SAUR23 and 60sL23a in the Zn-efficient cultivar Niknejad suggests that Zn-efficient bread wheat genotypes may mitigate Zn deficiency stress through targeted transcriptional regulation of genes involved in hormone signaling and protein synthesis. به‌منظور مطالعه اثر‌ تنش کمبود روی بر بیان ژن‌های کد‌کننده آنزیم UTP گلوکز-1- فسفات‌یوریدیل‌ترانسفراز (UGP)، پروتئین پاسخ‌دهنده به اکسین SAUR23 و پروتئین ریبوزومی 60sL23a در ارقام روی-کارا و روی-ناکارا گندم نان، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه‌ تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه اجرا شد. ارقام نیک‌نژاد (روی-کارا) و فرین (روی-ناکارا) در شرایط کمبود و کفایت روی (به‌ترتیب 0 و 5 میلی‌گرم روی در کیلوگرم خاک) کشت و بیان ژن‌ها در برگ‌پرچم و ریشه ارقام در دو مرحله 30 درصد سنبله‌دهی و پر شدن‌ دانه با روش Real time PCR اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد بیشترین افزایش بیان ژن UGP (2/1 برابر کنترل) در شرایط کمبود روی در برگ‌پرچم رقم فرین در مرحله 30 درصد سنبله‌دهی مشاهده شد که احتمالاً با تنظیم مسیر سنتز ساکارز و تامین مواد فتوسنتزی برای دانه مرتبط است. همچنین بیان ژن SAUR23 در برگ‌پرچم رقم نیک‌نژاد در مرحله پر شدن ‌‌دانه حدود 5/3 برابر کنترل افزایش یافت. افزایش بیان این ژن احتمالا در تنظیم انتقال قطبی اکسین نقش دارد. بیان ژن 60sL23a در شرایط کمبود روی در ریشه هر دو رقم نیک‌نژاد و فرین در مرحله پر شدن ‌دانه افزایش یافت، ولی این افزایش بیان در رقم نیک نژاد به‌طور معنی‌داری بیشتر از رقم فرین بود که احتمالاً با تنظیم ترجمه و مسیرهای پیام‌رسانی انرژی مرتبط است. به‌طور کلی، افزایش بیان ژن‌های SAUR23 و60sL23a در رقم روی‌کارای نیک‌نژاد نشان می‌دهد که ژنوتیپ‌های روی‌کارای گندم نان احتمالاً از طریق تنظیم هماهنگ رونویسی ژن‌های مرتبط با پیام‌رسانی هورمونی و دستگاه ترجمه، با تنش کمبود روی سازگار می‌شوند.