ارزیابی الگوی تظاهر ژن کاتالاز و میزان کلروفیل در ارقام گندم در شرایط تنش خشکی
چکیده
تنش خشکی یکی از عوامل مهم محدود کننده تولید محصولات زراعی در سراسر جهان است. بر این اساس بیوتکنولوژیست های گیاهی و اصلاح کنندگان نبات در صدد هستند تا با کمک گرفتن از روشهای نوین مولکولی ارقام مقاوم به تنش خشکی را تولید نمایند. تنش خشکی آثار گوناگونی بر گیاهان دارد که می توان به تغییرات فنوتیپی، آنزیمی و بیان ژن ها اشاره کرد. به طور عمده اثرات مضر تنش خشکی از طریق تولید مقادیر زیادی از رادیکالهای آزاد اکسیژن حاصل میشود. این رادیکال ها در غلظت های بالا موجب آسیب جدی به سلول میگردد، در حالی که در غلظتهای پایین نقش پیامرسانی را ایفا میکنند. آزمایش به صورت کرتهای خرد شده در قالب بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد، مرحله رشدی به عنوان فاکتور اصلی و ترکیب ارقام (زاگرس، مغان و تجن) و سطوح تیمار آبیاری (آبیاری کامل) در حد ظرفیت زراعی (شاهد)، 2/1 آبیاری شاهد، 4/1 آبیاری شاهد و 8/1 آبیاری شاهد به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. صفات مورد ارزیابی عبارت از شاخص سطح برگ، وزن ویژه برگ، تعداد دانه و میزان کلروفیل a و b بودند. تجزیه واریانس نشان داد که در طی تنش خشکی سطح برگ، تعداد دانه و میزان کلروفیل کاهش و وزن ویژه برگ در تمامی ارقام به خصوص رقم تجن به عنوان رقم حساس افزایش یافت. همچنین بررسیهای مولکولی روی الگوی بیان ژن کاتالاز و متالوتیونئین نیز انجام شد. تجزیه و تحلیل دادههای حاصل از روش qrt-pcr تغییرات بیان این ژنها را نشان داد. بر این اساس در طول تنش خشکی بیان ژن کاتالاز ابتدا افزایش و سپس کاهش نشان داد که در رقم تجن محسوستر بود. بیان ژن متالوتیونئین نیز کمابیش مشابه کاتالاز بود. رقم زاگرس بیشترین بیان متالوتیونئین را در 2/1 آبیاری شاهد و کمترین کاهش در بیان ژن را در 8/1 آبیاری شاهد داشت و تجن دارای بیشترین کاهش در بیان بود. از طرفی بین شاخصهای فیزیولوژیک و مولکولی نیز همبستگیهایی مشاهده شد مانند کاهش میزان کلروفیل b که با بیان ژن متالوتیونئین و کاتالاز رابطه همسو ولی غیر معنیدار نشان داد.