اثر سمیت آهن بر برخی صفات مرفولوژیک، بیان نسبی ژن G6PDH و فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ های حساس و متحمل برنج (Oryza sativa L.)
نویسندگان
1 استادیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
2 دانشجوی دکتری، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
3 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
4 استاد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
5 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
6 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
doi
10.22124/cr.2020.15255.1545چکیده
تحت شرایط سمیت آهن، یکی از مهمترین عوامل محدودکننده تولید برنج در زمینهای کشاورزی، افزایش رادیکالهای فعال اکسیژن و در نتیجه کاهش رشد و نمو گیاه است. در این پژوهش، اثر سمیت ناشی از آهن در سطوح صفر (شاهد)، 100، 250، 400 و 500 میلیگرم در لیتر آهن (Fe-EDTA) بر برخی صفات مرفولوژیک، بیان نسبی ژن فتوسنتزی G6PDH و فعالیت آنزیم پراکسیداز در دو ژنوتیپ Pokkali (متحمل) و IR64 (حساس) برنج در مرحله چهاربرگی تحت شرایط هیدروپونیک با محلول غذایی یوشیدا بررسی شد. آزمایش بهصورت فاکتوریل با دو فاکتور ژنوتیپ و غلظت آهن (بهترتیب با دو و پنج سطح) در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که برهمکنش سمیت آهن و ژنوتیپ بر تمامی صفات مطالعه شده بهجز وزن خشک ریشه، تاثیر معنیداری داشت. تجزیه خوشهای با روش پیوستگی کامل (دورترین همسایهها)، ده تیمار مورد مطالعه را در دو گروه مجزا قرار داد. تجزیه به عاملها نیز نشان داد که 66 درصد از تنوع کل صفات بهوسیله دو عامل مستقل توجیه شد. اعمال تنش سبب کاهش بیان نسبی ژن G6PDH در هر دو ژنوتیپ شد، با این تفاوت که در ژنوتیپ Pokkali میزان بیان نسبی این ژن با اعمال سطوح کم تنش کاهش یافت، اما در ژنوتیپ IR64 کاهش بیان این ژن فقط در سطوح بالای تنش اتفاق افتاد. کمترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در هر دو ژنوتیپ Pokkali وIR64 در غلظت 100 میلیگرم در لیتر آهن و بیشترین میزان فعالیت آن بهترتیب در سطوح 400 و 250 میلیگرم در لیتر آهن مشاهده شد. بهنظر میرسد کاهش بیان ژن G6PDH در سطوح کم تنش و افزایش فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ متحمل میتواند میزان پراکسیدهیدروژن ناشی از سمیت آهن را کاهش دهد.