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.2023.2015045.1332
چکیده

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.