بهبود خصوصیات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی آرابیدوبسیس تالیانا با انتقال تراژن آرتمین
نویسندگان
1 گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت
2 گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت
3 گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت
doi
10.22124/jms.2023.6172چکیده
دمای بالا سبب آسیبهای جدی در گیاهان از جمله اختلال در تعادل درون سلولی، کندی یا رکود رشد و نمو و حتی مرگ میشود. هنگامی که گیاهان در معرض دمای بالا قرار میگیرند، پروتئینهای پاسخ گرمایی (HSP)در سلول فعال میشوند. از همین گروه، HSPهای کوچک (sHSP) قرار دارند که با افزایش دما فعال شده، و در نقش چاپرون مولکولی به پروتئینهایی که در معرض تنش گرمایی بودهاند متصل میشوند و مانع از تاشدن نادرست یا به عبارتی به تاخوردگی صحیح آنها کمک میکنند. پروتئینی به نام آرتمین در سخت پوست Artemia urmianaشناسایی شد که از مهمترین خصوصیات آن قدرت چپرونی بـالا و وجود دمین α-crystallin است که وجه مشخصهsHSPها است. بهمنظور مطالعات ژنومیکس کارکردی شامل فنوتیپ و شاخصهای تحمل گیاهان، تراژن آرتمین به گیاه مدل آرابیدوپسیس تالیانا منتقل و واکنش گیاهان موتانت در قالب یک طرح آزمایشی بهصورت فاکتوریل و طرح پایه کاملاً تصادفی در سه تکرار درآزمایشگاه بیوتکنولوژی مطالعه شد. تنش گرمایی در دمای 45 درجه سلسیوس اعمال و مطالعه مولفههای بیوشیمیایی، مولفههای جوانهزنی و فیزیولوژیک نشان داد که برهمکنش فاکتورهای تنش گرمایی و ژنوتیپ بر تمام صفات مربوط به جوانهزنی، وزنتر و وزن خشک گیاهچه، طول گیاهچه و محتوای پروتئین کل، آنزیم کاتالاز و محتوای مالوندیآلدئید در سطح یک درصد معنیدار بودند. با اعمال تنش گرمایی گیاهان حاوی تراژن آرتمین به طور معنیداری نسبت به گیاهان غیرتراریخته جوانهزنی و رشد گیاهچه بهتری را نشان دادند. تنش همچنین موجب افزایش معنیدار فعالیت آنزیم کاتالاز و محتوای پروتئین کل و کاهش محتوای مالوندیآلدئید در گیاهان تراریخته در مقایسه با گیاه غیرتراریخته شد. بر این اساس، حضور تراژن آرتمین در گیاهان احتمالا سبب افزایش مقاومت گیاهچه به تنش گرمایی و افزایش عملکرد میشود.