تأثیر کمبود آهن بر بیان ژن‌های کدکننده‌ی آنزیم‌های کربنیک آنهیدراز، پراکسیداز و گلوتاتیون اس-ترنسفراز در گندم نان

نویسندگان

1 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran

2 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran

doi
10.22108/ijpb.2023.135592.1305
چکیده

گندم منبع اصلی کربوهیدرات و مهمترین منبع غذایی برای مصرف انسان است. این گیاه در دوره رشد خود با تنش‌های محیطی مختلفی از جمه تنش کمبود عناصرکم مصرف مانند آهن مواجه می‌شود. یکی از راهکارهای گیاهان برای مقابله با تنش‌های محیطی، استفاده از سیستم دفاعی آنتی‌اکسیدانی آنزیمی است. به منظور بررسی اثر تنش کمبود آهن بر بیان ژن‌های کدکننده آنزیم‌های کربونیک آنهیدراز، پراکسیداز و گلوتاتیون اس-ترنسفراز در ارقام آهن-کارا (پیشتاز) و آهن-ناکارا (فلات) گندم نان، یک آزمایش گلخانه‌ای به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. ارقام پیشتاز (آهن-کارا) و فلات (آهن-ناکارا) در دو سطح آهن: ۴/۱ (کمبود آهن) و 10 (کفایت آهن) میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک کشت و نمونه‌برداری از برگ و ریشه گیاهان در دو مرحله یک ماه پس از جوانه‌زنی (رویشی) و 30 درصد سنبله‌دهی (زایشی) انجام شد. میزان بیان نسبی ژن‌های مذکور در برگ و ریشه ارقام با استفاده از روش Real time PCR اندازه‌گیری شد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین تیمارها، بیشترین میزان افزایش بیان ژن کربونیک آنهیدراز در شرایط کمبود آهن در ریشه رقم آهن-ناکارا در مرحله رویشی مشاهده شد در حالی‌که بیشترین افزایش بیان ژن‌های پراکسیداز و گلوتاتیون اس-ترنسفراز در شرایط کمبود آهن به‌‌ترتیب در برگ و ریشه رقم آهن-کارا در مرحله رویشی و زایشی مشاهده شد. بنابراین، افزایش بیان ژن‌های کدکننده آنزیم‌های پراکسیداز و گلوتاتیون اس-ترنسفراز در رقم آهن-کارا گندم نان نشان می‌دهد که این ارقام از آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان به طور مؤثرتری برای مقابله با تنش کمبود آهن در خاک استفاده می‌کند.