بیان آنزیم سوپراکسیددیسموتاز در ریشه و اندام هوایی گیاهچه تریتیکاله در شرایط تنش خشکی
نویسندگان
1 بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه،
2 بخش تحقیقات جنگلها و مراتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،
doi
10.22126/cbb.2023.8680.1033چکیده
مقدمه: تریتیکاله (X. Triticosecale Wittmack) بهوسیله دو برابر شدن تعداد کروموزومهای هیبرید (F1) بین گندم (Triticum spp.) بهعنوان والد مادری و چاودار (Secale spp.) بهعنوان والد پدری ایجاد شده است. با توجه به جد پدری تریتیکاله، انتظار میرود که این گیاه نسبت به گندم مقاومت بیشتری به تنشهای محیطی داشته باشد. یکی از عوامل اصلی خسارت به گیاهان در شرایط تنش خشکی تجمع گونههای فعال اکسیژن است. گیاهان دارای سیستمهای آنزیمی و غیر آنزیمی برای جلوگیری از خسارت رادیکالهای آزاد اکسیژن و به دنبال آن سازگاری با تنش خشکی هستند. تغییر در مقدار بیان آنزیمهای آنتیاکسیدان و غلظت این آنزیمها و همچنین افزایش فعالیت آنها از جمله تغییرات بسیار مهمی است که در سلول بر اثر تنش خشکی و سایر تنشهای غیر زیستی ایجاد میگردد. با توجه به نقش آنزیم سوپراکسیددیسموتاز در تنظیم مقدار رادیکال آزاد اکسیژن در سلول، مطالعه پیش رو با هدف بررسی میزان بیان ژن مربوط به آنزیم سوپراکسیددیسموتاز با کوآنزیم مس/روی تحت شرایط تنش خشکی بود.مواد و روشها: دو ژنوتیپ حساس و متحمل به خشکی تریتیکاله پس از استقرار تحت تنش خشکی قرار گرفته و از اندامهای هوایی و ریشه آنها در بازه زمانی 0، 12، 36 و 72 ساعت بعد از اعمال تنش خشکی نمونه برداری گردید. با توجه به اینکه نمونه برداری به صورت تخریبی بود، برای هر زمان سه تکرار جداگانه در نظر گرفته شد. همچنین نمونه برداری از اندام هوایی گیاه پیشتر از نمونه برداری از ریشه انجام شد. تیمار خشکی به صورت وزنی بر اساس ظرفیت مزرعه خاک گلدانها و با توزین روزانه گلدانها اعمال گردید. این آزمایش به صورت فاکتوریل و با طرح پایه کاملاً تصادفی در گلخانه انجام گرفت. میزان بیان ژن سوپراکسیددیسموتاز با کوآنزیم مس/روی در نمونهها با استفاده از روش PCR کمی اندازهگیری گردید.یافتهها: نتایج نشان داد که بیان ژن Cu/Zn-SOD در شرایط تنش تحت تاثیر قرار گرفته و تغییر میکند. به طور کلی با افزایش میزان تنش و زمان تنش مقدار بیان آنی ژن افزایش پیدا کرد. میزان تغییرات بیان این ژن در اندام هوایی نسبت به ریشه بیشتر بود و اندام هوایی سریعتر به تنش خشکی پاسخ داد. همچنین بین دو ژنوتیپ حساس و متحمل مورد استفاده در این آزمایش، میزان بیان ژن Cu/Zn-SOD هم در ریشه و هم در اندام هوایی در ژنوتیپ متحمل بالاتر از ژنوتیپ حساس تریتیکاله بود.نتیجهگیری: با توجه به تغییرات بیان و مقدار در دو ژنوتیپ حساس و محتمل تریتیکاله مشخص شد که آنزیم سوپراکسیددیسموتاز یک آنزیم اساسی برای پاسخ به تنش خشکی و همچنین ایجاد تحمل در گیاه تریتیکاله است. همچنین با توجه به تغییرات بیان ژن مربوط به آیزوزایم Cu/Zn-SOD در تریتیکاله، مشخص گردید که احتمالاً این آیزوزایم یکی از آیزوزایمهای فعال آنزیم سوپراکسیددیسموتاز است که در شرایط تنش خشکی بیان آن افزایش یافته است