بررسی تأثیر افزایش محتوی ژنومیک DNA بر بیان ژن کاتالاز و میزان مقاومت به شوری در دو رقم نیشکر
نویسندگان
1 نویسنده مسئول: استادیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، خوزستان، ایران
2 گروه علوم باغبانی. دانشکده کشاورزی. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان
3 ملاثانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان
4 نویسنده مسئول: استادیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، خوزستان، ایران
doi
10.22103/jab.2022.18758.1367چکیده
هدف: نیشکر (Saccharum officinarum L.) یک گیاه صنعتی است که بیش از 70 درصد شکر تولید شده در سراسر جهان از آن استخراج میشود. شوری در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک جهان به عنوان یک مشکل اساسی و عامل محدود کننده رشد، کیفیت و عملکرد محصولات زراعی از جمله نیشکر محسوب میشود. دستورزی در محتوای کروموزوم گونههای گیاهی به علت تاٌثیر آن در برخی از ویژگیهای مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و ایجاد تنوع ژنتیکی، یکی از روشهای توانمند اصلاح نباتات محسوب میشود. هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر سطوح مختلف موتاژن کلشیسین بر تغییر در محتوای DNA و بررسی تأثیر افزایش محتوای DNA بر میزان رونویسی از ژن کاتالاز میباشد. مواد و روشها: در این آزمایش ریشه گیاهچههای نیشکر در دو رقم 48CP و 69CP با ماده کلشیسین (غلظتهای صفر، 100، 200 و 400 میلیگرم بر لیتر) در مدت زمانهای 8، 24 و 48 ساعت تیمار شدند. سپس گیاهان از نظر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی مورد بررسی قرار گرفتند. پس از یک ماه از تیمار گیاهان با کلشیسین، گیاهان رشد کرده از پنجهزنی، در دو شرایط تنش شوری (200میلیمولار نمک) و نرمال قرار گرفتند. پس از اعمال تنش، در گیاهانی که بر اساس تعداد و اندازه روزنه احتمال تغییر در محتوی ژنتیکی میرفت با استفاده از دستگاه فلوسایتومتری محتوی ژنتیکی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جهت بررسی الگوی بیان ژن کاتالاز (CAT2)، نمونهبرداری برگ در فاصله 24 ساعت پس از اعمال تنش شوری، از گیاهان شاهد و تحت تنش انجام شد. نتایج: نتایج نشان داد که میزان زندهمانی، ارتفاع و تراکم روزنهها با افزایش غلظت کلشیسین و مدت زمان اعمال تیمار، کاهش مییابد. درحالی که اندازه روزنهها با افزایش غلظت کلشیسین و مدت زمان اعمال تیمار افزایش پیدا میکند. بیان ژن کاتالاز در گیاهان تحت تنش شوری در هر دو رقم 48CP و 69CP افزایش معنیداری پیدا کرد. بیان این ژن درگیاهان رقم 69CP تحت تیمار کلشیسین نیز افزایش پیدا کرد و در غلظت 200 میلیگرم بر لیتر کلشیسین این افزایش بیان معنیدار بود. در حالی که در رقم 48CP تأثیر تیمار کلشیسین غیرمعنیدار بود. نتیجهگیری: در مجموع بر اساس نتایج این تحقیق، احتمالاً افزایش محتوی ژنتیکی در نیشکر میتواند مقاومت به شوری را بهبود دهد.