بررسی تأثیر تشدید بیان ژن توکوفرول سیکلاز در تحمل به تنش خشکی در توتون (nicotiana tabacum)

تنش های محیطی دامنة گسترده ای از پاسخ های گیاهی مانند تغییر در بیان ژن تا تغییرپذیری ها در سوخت وساز (متابولیسم) درون یاخته ای و رشد را راه اندازی می کنند. واکنش های گیاهی مختلفی برای رویارویی با اثرگذاری های زیانبار بالقوة ایجادشده توسط نور، خشکی، شوری، عفونت ناشی از بیمارگر و تنش های دیگر وجود دارد. آلفا توکوفرول[1] ترکیب عمدة ویتامین e است که در کلروپلاست برگ یافت می شود. این ضداکسنده (آنتی اکسیدان)، گونه های فعال اکسیژن مشتق شده از نورساخت (فتوسنتز) را غیرفعال کرده و از انتشار پراکسیداسیون چربی (لیپید) توسط پاکسازی رادیکال های پروکسیل چربی در غشاهای تیلاکوئید جلوگیری می کند. در این تحقیق گیاهان توتون دارای سازة ژنی pbin:at.tc  که در آنها ژن توکوفرول سیکلاز (یکی از ژن های کلیدی مسیر ساخت ویتامین  e که تبدیل 2 و 3-دی متیل-5-فیتیل-1 و 4-بنزوکوئینون را به گاما – توکوفرول[2] کاتالیز می کند) تشدید بیان یافته بود، استفاده شدند. به منظور بررسی اثر ژن منتقل شدۀ گیاهان تراریخت (تراژن) حاصل تحت تنش خشکی قرار گرفتند و ویژگی های فیزیولوژیک مانند محتوای سبزینه (کلروفیل)ها و کاروتنوئید، محتوای آمینواسید پرولین، میزان نفوذپذیری نسبی غشا و محتوای آب نسبی گیاه در گیاهان تراریخت و شاهد بررسی و تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که گیاهان تراریخت محتوای سبزینه، پرولین و آب نسبی بالاتر و همچنین میزان نشت یونی کمتری در سطوح تنشی 40 و 60 درصد در مقایسه با گیاهان شاهد داشتند. به طورکلی تشدید بیان ژن توکوفرول سیکلاز در گیاه توتون به احتمال موجب افزایش مقاومت آن در شرایط تنش خشکی می شود. [1] . α-tocopherol [2] . 2,3-dimethyl-5-phytyl-1,4-benzoquinone (dmpbq)