ارزیابی پروفایل و بیان ژن آنزیم سوپراکسید دیسموتاز دو رقم ذرت شیرین تحت تنش خشکی
نویسندگان
1 استادیار، بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مغان، ایران
2 1- دانشجوی کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
3 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
4 استاد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
doi
10.22034/iuvs.2023.2015045.1332چکیده
خشکی یکی از تنش های محیطی مهم است که عملکرد گیاه ذرت را کاهش داده و وقوع آن در مزارع امری اجتناب ناپذیر است. به منظور ارزیابی عملکرد دانه، ارتفاع بوته، فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و بیان ژن Cu/Zn-SOD تحت تنش خشکی، آزمایشی به صورت کرتهای خرد شده بر پایه بلوکهای کامل تصادفی با دو رقم ذرت شیرین (KSC403 و Chase) تحت شرایط مزرعه در ایستگاه تحقیقات کشاورزی مغان طی سال زراعی 1401 اجرا شد. کرت اصلی شامل آبیاری عادی (بدون تنش خشکی) و تنش خشکی (قطع آبیاری در مرحله گلدهی و پر شدن دانه به مدت 18 روز) و کرت فرعی دو رقم ذرت شیرین بودند. بر اساس نتایج تنش خشکی باعث کاهش عملکرد دانه (20/50درصد) و ارتفاع بوته (19/04درصد) ارقام ذرت شیرین شد. آنالیز الکتروفورزی برای SOD روی ژل پلی آکریلامید هشت درصد نشان داد که سه ایزوفرم با وزن های مولکولی متفاوت مشاهده شد، طوریکه این سه ایزوفرم براساس حساسیت به مهارکننده پتاسیم سیانید و هیدروژن پراکسید انجام گرفت. تنش خشکی باعث افزایش فعالیت Mn-SOD، Cu/Zn-SOD و Fe-SOD به ترتیب 27، 30 و 25 درصد در مقایسه با شرایط بدون تنش خشکی در ارقام ذرت شیرین بود. همبستگی بین عملکرد دانه با فعالیت Cu/Zn-SOD ارتباط مثبت معنی دار بود. بیان نسبی ژن Cu/Zn-SOD به روش Real-time PCRدر ارقام ذرت شیرین نشان داد که تنش خشکی باعث افزایش بیان نسبی Cu/Zn-SOD شد. بر این اساس، رقم KSC403 با بیشترین عملکرد دانه، ارتفاع بوته و فعالیت Cu/Zn-SOD به عنوان رقم متحمل به خشکی نسبت به رقم Chase شناسایی شد. بر مبنای نتایج حاصل چنین میتوان نتیجه گرفت که افزایش فعالیت Cu/Zn-SOD میتواند صدمات ناشی از تنش خشکی را در ذرت شیرین کاهش دهد.