پژوهش‌های ژنتیک گیاهی

بررسی بیان ژن گلوکوناز و متالوتیونین تحت تنش اکسیداتیو در دو رقم گندم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

محمد احسانی 1
سعید نواب پور 2
سیده ساناز رمضانپور 1
حسن سلطانلو 1
اسدالله احمدی خواه 3

1 گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژِی کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی ومنابع طبیعی گرگا ن، گرگا ن

2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 گروه زیست شناسی سلولی و مولکولی، دانشگاه شهید بهشتی تهران، تهرا ن

https://doi.org/10.22034/pgr.2024.11.2.1
چکیده
تنش فلزی یکی از مشکلات جدی است که تولید محصولات گیاهی را در سراسر جهان محدود می­ کند. تنش فلزی اثرات متعددی از جمله تغییرات فنوتیپی، آنزیمی و بیان ژنی در گیاهان دارد. گندم یک محصول راهبردی در تغذیه انسان به‌شمار می‌رود و افزایش روزافزون جمعیت جهانی مستلزم تولید بیشتر محصولات کشاورزی است. با توسعه سریع صنعت و کشاورزی مدرن، آلودگی فلزات سنگین در نتیجه فعالیت‌های انسانی به یکی از چالش‌های مهم جهانی تبدیل شده است. بر همین اساس در این پژوهش آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. در این مطالعه اثر فاکتورهای آزمایش شامل ‌نیترات‌نقره در سه سطح (0، 1، 2 میلی­ مولار) ‌‌به‌عنوان عامل ایجاد تنش اکسیداتیو و دبکو (DABCO) ‌‌به‌عنوان ‌‌آنتی‌اکسیدان در سه سطح (0، 10، 20 میلی­ مولار) روی رقم فلات و تجن گندم مورد بررسی قرار گرفت. صفات بیوشیمیایی مورد ارزیابی شامل شاخص سطح اکسیداسیونی سلول و محتوای کلروفیل بودند، همچنین ارزیابی بیان ژن­های گلوکوناز و متالوتیونین به روش Real time qRT-PCR انجام شد. نتایج بررسی صفات میزان کلروفیل a و b نشان داد که با افزایش غلظت ‌نیترات‌نقره، میزان این صفات کاهش قابل توجهی پیدا کردند. اعمال پیش‌تیمار دبکو قبل از محلول پاشی ‌نیترات‌نقره منجر به افزایش در میزان این صفات به ویژه در غلظت 1 میلی‌مولار ‌نیترات‌نقره گردید. در شرایط تنش، بیان ژن متالوتیونین و گلوکاناز در سطوح پایین­تر تنش افزایش یافت، اما با افزایش سطحوح بالاتر ‌نیترات‌نقره، بیان این ژن­ها کاهش یافتند. در هر دو رقم، سطح بالای بیان ژن­های متالوتیونین و گلوکاناز در تیمار 1 میلی‌مولار ‌نیترات‌نقره بدون ترکیب با دبکو و کاهش بیان ژن در ‌نیترات‌نقره 2 میلی‌مولار مشاهده شد. اگرچه در این تحقیق به‌طور خاص تأثیر ترکیب دبکو بررسی نشد، اما اثر آنتی‌اکسیدان‌ها در کاهش تنش اکسیداتیو در گیاهان به‌طور عمومی شناخته شده است. با توجه به تأثیر مثبت دبکو بر کاهش اثرات تنش فلزی، پیشنهاد می‌شود در کشت‌های گندم از این ترکیب به‌عنوان یک روش مدیریتی بهره‌برداری شود. همچنین بررسی دقیق‌تر روی دیگر ژن‌های مرتبط با پاسخ به تنش اکسیداتیو می‌تواند به ما در درک بهتر سازوکارهای مقاومت گیاهان کمک کند. مطالعه شرایط بهینه برای استفاده از نیترات نقره و دبکو می‌تواند به افزایش تولید و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی کمک کند.

کلیدواژه‌ها

گندم
تنش فلز ی
گلوکاناز
متالوتیونین
کلروفیل
پژوهش‌های ژنتیک گیاهی
دوره 11، شماره 2
دی 1403
صفحه 1-14

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما