شناسایی و بررسی الگوی بیان برخی ژن‌های دخیل در تحمل به تنش خشکی در عدس (Lens culinaris)

نویسندگان

1 استاد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 دانشیار، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استادیار، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

5 دکتری ژنتیک و به‌نژادی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران.

doi
10.22103/jab.2023.19864.1415
چکیده

هدف: به‌‌ دلیل کمبود آب و تنش خشکی آخر فصل در کشت دیم عدس در ایران، مطالعه حاضر با هدف شناسایی ژن‌‌های دخیل در تحمل به تنش خشکی و بررسی تغییرات آن‌‌ها به ‌منظور شناسایی نقش آن‌ها در این فرایند، در ژنوتیپهای حساس و متحمل عدس، انجام شد.مواد و روش‌ها: به ‌منظور شناسایی توالی توافقی ناحیه رمزکننده ژن‌های انتخابی دخیل در تحمل به تنش خشکی گیاه عدس، ابتدا توالی‌‌های قطعات بیانی و خوانش ژن‌‌هایAQUAPIP2 ،FBA، OEE2، WRKY1 و XTH با استفاده از توالی‌‌های ارتولوگ در سایر گیاهان هم‌‌خانواده عدس شناسایی شدند. در پژوهش حاضر، به ‌منظور القای تنش خشکی، از آبیاری 60،90 و 30 درصد ظرفیت زراعی به ترتیب برای شاهد، تنش متوسط و شدید استفاده ‌شد. RNA گیاه عدس، از بوته‌‌های تحت تنش و شاهد استخراج، cDNA آن‌‌ها تهیه و بیان ژن‌های شناسایی شده، توسط تکنیک qRT-PCR، سنجیده‌ شد. برای درک بهتر پاسخ، تاثیر تنش خشکی بر برخی صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه عدس، ارزیابی شد.یافته‌‌ها: با افزایش شدت تنش خشکی، ارتفاع بوته، وزن تر اندام هوایی و ریشه، وزن خشک اندام هوایی و ریشه، محتوای نسبی آب برگ، شاخص سطح برگ، کلروفیل و پروتئین برگ، کاهش و تراکم کرک برگ، میزان نشت الکترولیتی، پرولین و کربوهیدرات، محتوای مالون‌دی‌آلدهید و غلظت هیدروژن پراکسید، افزایش یافتند. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل داده‌های بیان نسبی ژن نشان داد که با افزایش شدت تنش، بیان نسبی ژن‌هایAQUAPIP2 ، FBA و WRKY1، افزایش معنی‌دار و بیان XTH و OEE2 کاهش معنی‌دار یافت.نتیجه‌گیری: افزایش شدت تنش خشکی، منجر به افزایش بیان نسبی ژن‌های AQUAPIP2، FBA و WRKY1 شد. افزایش محتوای نسبی آب برگ و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان وکاهش غلظت هیدروژن پراکسید، تحت تاثیر افزایش بیان AQUAPIP2 و WRKY1 بود. افزایش بیان نسبی FBA منجر به افزایش غلظت کربوهیدرات شد. نتایج نشان می‌دهد که این سه ژن دخیل در تحمل به تنش خشکی در عدس بودند.