فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هدف: برنج در بین گیاهان زراعی از حساسیت بالایی به شوری برخوردار است. حساسیت برنج در مرحله گیاهچه‌ای و فاز زایشی موجب آسیب به فرایندهای حیاتی گیاه و در نهایت کاهش عملکرد می‌شود. در محیط‌های شور سمیت یونی به‌واسطه جذب یون سدیم افزایش می‌یابد. ارقام متحمل با کاهش نسبت سدیم به پتاسیم در اندام‌های فتوستنزی با شوری مقابله می‌کنند. کنترل ورود و خروج یون‌ها در سلول‌های گیاهی توسط کانال‌ها و ناقل‌های یونی انجام می‌شود. شناسایی و ارزیابی الگوی بیان ژن‌های کنترل‌کننده این ناقل‌ها در زمان‌ها و اندام‌های مختلف از اهداف این تحقیق بود.مواد و روش‌ها: در این مطالعه از دو ژنوتیپ برنج متحمل CSR28 و حساس IR28 استفاده شد. گیاهچه‌های کاشت شده در محیط کشت هیدروپونیک در معرض تیمار شوری 150 میلی‌مولار قرار گرفتند و نمونه‌برداری از ریشه و اندام هوایی در زمان‌های 6 و 54 ساعت پس از تیمار انجام شد. پس از استخراج RNA، ساخت کتابخانه و تجزیه و تحلیل RNA-seq انجام شد و ژن‌های با بیان افتراقی شناسایی شدند. از تجزیه مسیر MapMan برای شناسایی ژن‌های کنترل‌کننده ناقل‌های یونی استفاده شد.نتایج: از مقایسه دو ژنوتیپ در شرایط اختصاصی تنش شوری، 47 ژن با بیان بالا که کنترل‌کننده ناقل‌های یونی بودند شناسایی شدند که برخی دارای بیان اختصاصی در ژنوتیپ یا اندام خاص بودند. ژن‌های OsTPC1 و OsSOS3 که به‌ترتیب در ورود یون کلسیم به سلول و گیرنده کلسیم نقش دارند در ریشه ژنوتیپ متحمل در زمان 54 ساعت بیان بیشتری نسبت به ژنوتیپ حساس نشان دادند. همچنین بیان بالای ژن‌های مهمی نظیر OsSOS1 و OsNHX1 در ژنوتیپ متحمل بیانگر کاهش تجمع یون سدیم نسبت به ژنوتیپ حساس بود. دیگر ژن‌های درگیر در هومئوستازی یونی نظیر OsHKT1 در اندام ریشه و زمان 54 ساعت در ژنوتیپ متحمل بیان بیشتری داشت.نتیجه‌گیری: به‌طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که فعل و انفعلات مولکولی رخ داده در ریشه در شرایط طولانی مدت تنش شوری موجب تفاوت در تحمل به شوری از طریق تفاوت در هومئوستازی یونی شده است. همچنین نتایج این تحقیق بیانگر نقش مسیر پیام‌رسانی مربوط به یون کلسیم در القای تحمل به شوری ژنوتیپ متحمل CSR28 بود. از بیان اختصاصی برخی از این ژن‌ها در ژنوتیپ یا اندام خاص می‌توان به‌عنوان نشانگر زیستی در برنامه‌های گزینش ژنوتیپ‌های برنج متحمل به شوری استفاده کرد.