بررسی عملکرد ژن osvp1 (رمزده یک عامل رونویسی دخیل در ترارسانی پیام aba) از طریق مطالعه لاین های جهش یافته برنج

چکیده ژن های abi3و vp1 رمزده عوامل رونویسی هستند که در ترارسانی پیام آبسیزیک اسید نقش دارند. ژن vp1از گیاه ذرت پاسخ های نموی متعددی را در مرحله بلوغ بذر تنظیم می کند و جهش در این ژن موجب بی خوابی یا زنده زایی بذر می -گردد. abi3 از گیاه آرابیدوپسیس تنظیم کننده تعداد بسیار زیادی از ژن های القا شونده با aba است. جهش یافته های abi3 از آرابیدوپسیس در نمو و جوانه زنی بذر دچار اختلال می شود که ناشی از کاهش حساسیت به aba می باشد. ژن osvp1 از گیاه برنج اورتولوگ عوامل رونویسیvp1 وabi3 از گیاه ذرت و آرابیدوپسیس است. بیان ژن osvp1 به طور قابل-توجهی توسط تنش خشکی و آبسیزیک اسید افزایش می یابد. هدف این پروژه مطالعه عملکرد ژن osvp1 در گیاه برنج از طریق مطالعه جهش یافته های آن است. به همین منظور، مقایسه ویژگی های گیاهان برنج جهش یافته (لاین هایی با t-dna دخولی در ناحیه پروموتر یا کد کننده ژن osvp1) و وحشی در مراحل مختلف رویشی و زایشی برای روشن ساختن نقش این ژن صورت گرفت. همچنین بررسی مقایسه ای پاسخ گیاهان برنج وحشی و جهش یافته ) محل ورود t-dna در ناحیه پروموتر osvp1) به تیمار آبسیزیک اسید و تنش های غیر زیستی به همراه مطالعه الگوی بیان ژن osvp1 و ژن های تنظیم-شونده احتمالی توسط osvp1 در گیاهچه های 12 روزه با استفاده ازreal time pcr انجام شد. طبق مقایسات صورت گرفته در مراحل رشد رویشی و زایشی، گیاهان جهش یافته در ناحیه کد کننده ژن osvp1 در مقایسه با گیاهان وحشی، رنگ پریده تر، ظریف تر و کوتاه تر بودند. از این گیاهان جهش یافته بذری نیز به دست نیامد، گلچه این گیاهان دارای بساک های ضعیف، مچاله شده و رنگ پریده ای نسبت به گیاه وحشی بوده است. مقایسه گیاهان جهش یافته در ناحیه پروموتر ژنosvp1 نسبت به گیاهان وحشی نشان داد که این گیاهان از طول پانیکول، برگ دوم و ارتفاع کوتاه تری برخوردار بودند. خوشه دهی و پر شدن دانه نیز چند روز دیر تر از گیاهان وحشی صورت گرفت. با اعمال تنش های غیر-زیستی کاهش رشد در گیاهچه های برنج وحشی و جهش یافته در ناحیه پروموتر ژن osvp1 مشاهده شد و طبق نتایج بدست آمده از بررسی بیان ژن osvp1 در گیاهچه ها، سطح رونوشت های osvp1در تنش خشکی، شوری، سرما و aba نسبت به شرایط شاهد افزایش نشان داد. همچنین مطابق انتظار، سطح بیان رونوشت های osvp1 در گیاهان جهش یافته در ناحیه پروموتر ژن osvp1 حتی در شرایط شاهد نسبت به گیاهان وحشی چند برابر شده که می تواند به علت آن باشد که t-dnaوارد شده حامل چندین افزاینده از پروموتر35s ویروس موزاییک گل کلم می باشد. بر اساس منابع منتشر شده، osvp1 به عنوان یک عامل تنظیمی، فعال کننده و ممانعت کننده بیان ژن های زیر دست در طی مسیر ترارسانی آبسیزیک اسید می باشد. طبق نتایج حاصل از این پژوهش افزایش بیان این ژن در طی تنش های غیر زیستی باعث افزایش بیان ژن osem (ژن ویژه ی بذری ) گشت که البته این افزایش در گیاهچه های جهش یافته به طور قابل توجهی بیشتر بود، اما در شرایط شاهد تفاوت معنی داری با گیاهچه های وحشی نداشت. این نتیجه حاکی از آن است که بیان ژن osem مستلزم وجود aba و osvp1 به طور همزمان می باشد. نتایج این پژوهش همچنین نشان داد که سطح بیان ژن oscesa4 طی تنش خشکی در گیاهچه ها کاهش یافت. با توجه به کاهش معنی دار سطح بیان ژن oscesa4 در گیاهچه های جهش یافته در ناحیه پروموتر ژن osvp1 (که سطح بیان osvp1در آن چندین برابر شده) نسبت به گیاه وحشی در تمامی شرایط مورد مطالعه (شاهد، خشکی، سرما و aba)، به نظر می رسد که افزایش osvp1 موجب کاهش سطح بیان ژن oscesa4 شده است. کلمات کلیدی: آبسیزیک اسید(aba)، برنج (oryza sativa)، تنش های غیر زیستی، جهش یافته، osvp1، ژن های زیر-دست osvp1