ارزیابی روابط ژنتیکی و بیان ژن کاتالاز در پاسخ به تنش خشکی در ارقام مختلف بادمجان (Solanum melongena L.)

نویسندگان

1 عضو هیأت علمی پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، پژوهشگاه افضلی پور، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران

doi
10.22103/jab.2025.23539.1669
چکیده

هدف: بادمجان (Solanum melongena L.) یکی از سبزیجات اقتصادی مهم است و کمیت و کیفیت آن تحت تاثیر کمبود آب است. مطالعه رابطه ژنتیکی و ژن‌های دخیل در تحمل به استرس خشکی در برنامه‌های اصلاح نباتات ضروری است و به اتخاذ استراتژی‌های مدیریتی در مناطق خشک کمک می‌کند. در این مطالعه، تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیتی ارقام بادمجان با استفاده از نشانگر ISSR تعیین گردید. علاوه بر این، بیان ژن کاتالاز در پاسخ به تنش خشکی در سه رقم انتخابی مورد ارزیابی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: DNA از نمونه‌های برگ 23 رقم بادمجان به روش CTAB استخراج و واکنش زنجیره ای پلیمراز با استفاده از 10 آغازگر ISSR انجام شد. سه رقم گرتا، سالی و ملوسینا از هر گروه ناشی از تجزیه خوشه‌ای جهت ارزیابی بیان ژن در شرایط تنش خشکی انتخاب شدند. تیمارهای تنش خشکی در مرحله اول رشد گیاه با قطع آبیاری به مدت 17 و 23 روز در تنش خشکی متوسط و طولانی مدت اعمال شد. آغازگر اختصاصی برای ارزیابی بیان ژن کاتالاز بود. ارزیابی RT-qPCR در سه تکرار تکنیکی با استفاده از Rotor-Gene Q انجام شد. ژن مرجع برای نرمال‌سازی بیان ژن در این مطالعه اکتین بود.نتایج: میانگین درصد پلی‌مورفیسم در این مطالعه %73 بود. پرایمر (AG)8YC بالاترین درصد پلی‌مورفیسم و شاخص نشانگر همراه با PIC و شاخص شانون بالا را نشان داد. بر اساس آنالیز واریانس مولکولی، واریانس ژنتیکی بین سه زیرجمعیت بسیار معنی‌دار بود. تجزیه ساختار جمعیت و تجزیه خوشه‌ای بر اساس داده‌های فنوتیپی و مولکولی ارقام را به سه گروه اصلی تقسیم کرد. بیان ژن کاتالاز تحت تنش خشکی بلندمدت در مقایسه با شاهد به طور معنی‌داری در سه رقم بادمجان افزایش یافته است. رقم ملوسینا با مقدار 56/3 بیشترین بیان ژن را در تنش خشکی بلندمدت نشان داد.نتیجه‌گیری: نشانگر ISSR به‌عنوان یک ابزار مناسب برای ارزیابی تمایز داخل جمعیت‌های بادمجان بکار می‌رود و این نشانگر در ترکیب با سایر نشانگرهای همبارز می‌تواند برای مطالعات بعدی در بادمجان استفاده شود. علاوه بر این، ژن کاتالاز نقش مهمی را در برنامه‌های اصلاحی بادمجان در مناطق خشک ایفاء می‌کند و در صورت تایید نتایج در مطالعات بعدی، می‌توان رقم ملوسینا را به عنوان یک رقم سازگار به خشکی معرفی کرد.