الگوی بیان ژن های کدکننده آنزیم‌های کربنیک آنهیدراز، پراکسیداز و گلوتاتیون اس- ترانسفراز در گندم نان تحت شرایط کمبود روی (Zn)

نویسندگان

1 استاد گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22124/cr.2022.20971.1697
چکیده

از استراتژی­های گیاهان در مقابله با تنش­ها، به­ویژه تنش‏های مربوط به کمبود ریزمغذی‏ها، استفاده از سیستم دفاعی آنتی­اکسیدان­های آنزیمی است. به­منظور بررسی اثر تنش کمبود روی بر بیان ژن­های کدکننده آنزیم­های کربنیک آنهیدراز (CAN)، پراکسیداز (PRX) و گلوتاتیون اس- ترانسفراز (GST) در ارقام روی- کارا (هامون) و روی- ناکارا (هیرمند) گندم نان، آزمایشی به­صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه اجرا شد. ارقام در شرایط کمبود روی (صفر) و کفایت آن (5 میلی­گرم روی در کیلوگرم خاک) کشت و بیان نسبی این ژن‏ها در ریشه و برگ در دو مرحله رشدی شامل یک ماه بعد از جوانه­زنی (رویشی) و 30 درصد سنبله­دهی (زایشی) با روش Real time PCR اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که بیش­ترین میزان افزایش بیان ژن­ کربنیک آنهیدراز (211 برابر شاهد) در مرحله زایشی در ریشه رقم روی- کارای هامون مشاهده شد. این ژن در برگ نیز در مرحله زایشی بیان نسبی بالایی در هر دو رقم نشان داد. بیش­ترین میزان افزایش بیان ژن­های پراکسیداز (187 برابر شاهد) و گلوتاتیون اس- ترنسفراز (230 برابر شاهد) در برگ رقم روی- ناکارا (هیرمند) در مرحله زایشی مشاهده شد. به­طور کلی بیان هر سه ژن در ریشه رقم روی- کارا (هامون) در مرحله زایشی بیش­تر از رقم روی- ناکارا (هیرمند) بود. البته بیان ژن کربنیک آنهیدراز در برگ رقم روی- کارا نیز به­طور معنی­داری بیش­تر از رقم روی- ناکارا بود. نتایج این آزمایش نشان داد که در مرحله زایشی، ژنوتیپ­های روی- کارای گندم نان با افزایش بیش­تر بیان این ژن­ها در ریشه، به­طور مؤثرتری می­توانند نسبت به ژنوتیپ­های روی- ناکارا در برابر آسیب­های حاصل از تنش تحت شرایط کمبود روی مقابله کنند.