بررسی بیان نسبی ژن هم‌ساخت (هومولوگ) AP1 در اندام‌های مختلف خردل سیاه (Brassica nigra L.): اثر هیدروژن سولفید (H2S) بر تحریک گل‌دهی و بیان ژن

نویسندگان

1 استاد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 دانشجوی دکتری سلولی و تکوینی گیاهی، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد سلولی و تکوینی گیاهی، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان

doi
10.22103/jab.2023.20447.1440
چکیده

هدف: ژن APETALA1 (AP1) در پیشبرد مرحله‌ی گذر از مرحله رویشی به زایشی و نیز تعیین هویت مریستم گل نقش مهمی ایفا می‌کند. این پژوهش با هدف بررسی بیان نسبی این ژن در گیاه خردل سیاه (Brassica nigra L.) انجام شد. همچنین اثر هیدروژن سولفید بر گل‌دهی و بیان نسبی ژن AP1 نیز مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش‌ها: RNA کل از نمونه‌های مورد آزمایش، استخراج و برای ساخت cDNA استفاده گردید. آغازگرهای اختصاصی براساس هم‌راستایی توالی ژن‌های هم‌ساخت AP1 در گیاهان هم‌خانواده، طراحی و برای واکنش RT-PCR مورد استفاده قرار گرفتند. میزان بیان نسبی ژن در مرحله زایشی در اندام‌های مختلف از قبیل ریشه‌، ساقه، برگ، غنچه گل، کاسبرگ، گلبرگ، پرچم و مادگی مطالعه و بررسی شد. اثر سدیم هیدروژن سولفید (NaHS) نیز بر گل‌دهی و میزان نسبی بیان ژن AP1 در مراحل مختلف نموی در شاخساره رویشی، شاخساره زایشی و غنچه گل بررسی شد. شدت بیان با نرم‌افزار ImageJ اندازه‌گیری و داده‌ها با آنالیز آماری ANOVA و آزمون دانکن با سطح اطمینان 95 درصد مقایسه شدند. نتایج: بررسی بیان نسبی ژن AP1 در اندام‌های مختلف گیاه خردل سیاه در مرحله زایشی حاکی از بیان آن در غنچه‌ی گل، کاسبرگ، گلبرگ و برگ و عدم بیان آن در ریشه، ساقه، پرچم و مادگی بود. همچنین بررسی بیان نسبی ژن AP1 در نمونه‌های تحت تیمار NaHS نسبت به گروه شاهد نشان داد که آغاز بیان ژن AP1 و در نتیجه مرحله‌ی گذر به گل‌دهی، در گیاهان تحت تیمار سولفید هیدروژن سریع‌تر انجام می‌شود و گیاهان تیمار شده دارای دوره‌ی رویشی کوتاه‌تری هستند (حدود هشت روز زودتر وارد مرحله زایشی شدند). مقایسه‌ی بیان نسبی ژن ‌AP1 در شاخساره‌های رویشی، شاخساره‌های زایشی و غنچه گل، در مراحل نموی یکسان تفاوت معنی‌داری نشان نداد اما میزان بیان در زمان‌های یکسان نمونه‌برداری، بیان بالاتر آن را در نمونه‌های تیمار شده نشان داد بطوری که تا روز بیستم که گیاهان تیمار به مرحله تشکیل گل رسیدند هیچ بیانی در نمونه‌های شاهد مشاهده نشد. نتیجه‌گیری: الگوی بیان نسبی ژن AP1 طی مراحل نموی و افزایش آن در مرحله زایشی، می‌تواند تأییدکننده‌ی نقش این ژن در فرآیند گل‌دهی باشد. NaHS سبب تحریک گل‌دهی شد و در یک چرخه زندگی 35 روزه، گیاهان تیمار شده، هشت روز زودتر وارد مرحله زایشی شدند. بنابراین، تیمار NaHS، با کوتاه کردن دوره‌ی رویشی، بیان زودرس ژن AP1 و در نتیجه گل‌دهی زودرس را تحریک کرد.