بررسی بیان عوامل رونویسی دخیل در تحمل به تنش شوری در ژنوتیپهای اصلاحی جو زراعی (Hordeum vulgare L.)
نویسندگان
1 گروه بیوتکنولوژی و به نژادی گیاهی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
2 گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی،تبریز، ایران.
3 گروه اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
4 گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران.
5 بخش غلات، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، کرج، ایران
doi
10.22103/jab.2022.18546.1355چکیده
هدف: تنش شوری به عنوان یکی از مهمترین تنشهای غیر زیستی موثر بر کاهش تولید محصولات زراعی در دنیا شناخته میشود. یکی از مهمترین استراتژیهای مقابله با کاهش عملکرد در شرایط محیطی شور ایجاد واریتههای متحمل به شوری است. از این رو، بررسی الگوی بیان ژنهای مؤثر در پاسخ به تنش شوری و مسیرهای بیوسنتزی میتواند در ایجاد ژنوتیپهای متحمل بسیار مؤثر باشد. هدف از این مطالعه مقایسه الگوی بیان ژنهای HvSOS1، HvSOS3، HvNHX3 و HvHKT3 در برخی از ژنوتیپهای اصلاحی جو تحت تنش شوری بود.مواد و روشها: در این پژوهش اثر تنش شوری بر تغییرات بیان ژنهای HvSOS1، HvSOS3، HvNHX3 و HvHKT3 در شش ژنوتیپ اصلاحی جو به همراه رقم مهر (به عنوان شاهد) در دو تیمار عدم تنش (بدون کلرید سدیم) و تنش شوری با غلظت 200 میلیمولار کلرید سدیم مورد بررسی قرار گرفت. رقم و ژنوتیپهای مورد ارزیابی در شرایط کنترل شده گلخانه و در محیط کشت هیدروپونیک کشت و مورد بررسی قرار گرفتند. پس از پایان اعمال دوره تنش، نمونهبرداری از گیاهچهها انجام و میزان بیان نسبی هر یک از ژنهای مورد نظر مورد سنجش قرار گرفت.نتایج: بر اساس نتایج به دست آمده اختلاف معنیداری بین تیمارهای آزمایشی و ژنوتیپها از نظر بیان چهار ژن مورد نظر مشاهده شد. تیمار تنش شوری به طور معنیداری موجب افزایش بیان هر یک از ژنهای HvSOS1، HvSOS3، HvNHX3 و HvHKT3 به میزان 76/14، 65/4، 4 و 4 برابر نسبت به تیمار عدم تنش شد. مقایسه الگوی بیان ژنها در ژنوتیپهای مختلف نشان داد دو ژنوتیپ G3 و G6 نسبت به رقم شاهد و دیگر ژنوتیپها دارای بیشترین میزان رونوشت ژنهای فوق بوده و به نظر میرسد دارای تحمل به تنش بالایی باشند. از دیگر نتایج به دست آمده از این پژوهش میتوان به ارتباط بین ژنهای HvHKT3 و HvSOS اشاره نمود، به طوری که این ژنها در ژنوتیپهای متحمل دارای بیشترین میزان سطح رونوشت بودند.نتیجهگیری: استنباط میشود که افزایش بیان ژنهای بررسی شده قسمت مهمی از مکانیسمهای تحمل به شوری بوده زیرا هر یک از آنها نقش مهمی در مسیرهای پیامرسانی و جابجایی یونهای سدیم در سلولهای گیاهی دارند و ژنوتیپ G3 و G6 با داشتن چنین پتانسیلی میتواند به عنوان کاندیدهای مناسبی برای آزمایش های بعدی و استفاده به عنوان ارقام متحمل به شوری در نظر گرفته شوند.