ارزیابی الگوی تظاهر ژن کاتالاز و میزان کلروفیل در ارقام گندم در شرایط تنش خشکی

تنش خشکی یکی از عوامل مهم محدود کننده تولید محصولات زراعی در سراسر جهان است. بر این اساس بیوتکنولوژیست های گیاهی و اصلاح کنندگان نبات در صدد هستند تا با کمک گرفتن از روش‎های نوین مولکولی ارقام مقاوم به تنش خشکی را تولید نمایند. تنش خشکی آثار گوناگونی بر گیاهان دارد که می توان به تغییرات فنوتیپی، آنزیمی و بیان ژن ها اشاره کرد. به طور عمده اثرات مضر تنش خشکی از طریق تولید مقادیر زیادی از رادیکال‎های آزاد اکسیژن حاصل می‎شود. این رادیکال ها در غلظت های بالا موجب آسیب جدی به سلول می‎گردد، در حالی که در غلظت‎های پایین نقش پیام‎رسانی را ایفا می‎کنند. آزمایش به صورت کرت‎های خرد شده در قالب بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد، مرحله رشدی به عنوان فاکتور اصلی و ترکیب ارقام (زاگرس، مغان و تجن) و سطوح تیمار آبیاری (آبیاری کامل) در حد ظرفیت زراعی (شاهد)، 2/1 آبیاری شاهد، 4/1 آبیاری شاهد و 8/1 آبیاری شاهد به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. صفات مورد ارزیابی عبارت از شاخص سطح برگ، وزن ویژه برگ، تعداد دانه و میزان کلروفیل a و b بودند. تجزیه واریانس نشان داد که در طی تنش خشکی سطح برگ، تعداد دانه و میزان کلروفیل کاهش و وزن ویژه برگ در تمامی ارقام به خصوص رقم تجن به عنوان رقم حساس افزایش یافت. همچنین بررسی‎های مولکولی روی‎ الگوی بیان ژن کاتالاز و متالوتیونئین نیز انجام شد. تجزیه و تحلیل داده‎های حاصل از روش qrt-pcr تغییرات بیان این ژن‎ها را نشان داد. بر این اساس در طول تنش خشکی بیان ژن کاتالاز ابتدا افزایش و سپس کاهش نشان داد که در رقم تجن محسوس‎تر بود. بیان ژن متالوتیونئین نیز کمابیش مشابه کاتالاز بود. رقم زاگرس بیشترین بیان متالوتیونئین را در 2/1 آبیاری شاهد و کمترین کاهش در بیان ژن را در 8/1 آبیاری شاهد داشت و تجن دارای بیشترین کاهش در بیان بود. از طرفی بین شاخص‎های فیزیولوژیک و مولکولی نیز همبستگی‎هایی مشاهده شد مانند کاهش میزان کلروفیل b که با بیان ژن متالوتیونئین و کاتالاز رابطه همسو ولی غیر معنی‎دار نشان داد.