ارزیابی الگوی تظاهر ژن های کاتالاز و سوپر اکسید دیسموتاز و میزان کلروفیل در ارقام گندم در شرایط تنش کسیداتیو

به منظور بررسی تأثیر تنش اکسیداتیو بر روی میزان بیان ژن های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز و شاخص های فیزیولوژیک گندم، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با چهار تکرار در سال 89-1388در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا گردید. فاکتورهای آزمایش شامل سه غلظت نیترات نقره (0، 75/0و 5/1 میلی مولار) جهت ایجاد تنش اکسیداتیو، دو غلظت اسید آسکوربیک (0 و 20 میلی مولار) به عنوان آنتی اکسیدان و دو رقم گندم تجن (مقاوم) و فلات (حساس) بود. اعمال تیمارها به صورت محلول پاشی روی برگ و اندام های هوایی در زمان تشکیل سنبله انجام شد. به منظور اعمال تیمار ترکیبی، محلول پاشی اسید آسکوربیک یک ساعت قبل از محلول پاشی نیترات نقره انجام شد. نمونه برداری از برگ 48 ساعت پس از اعمال تیمارها صورت پذیرفت. نمونه های جمع آوری شده جهت ارزیابی میزان بیان ژن های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در داخل نیتروژن مایع قرار داده شد و سپس به فریزر 80- درجه سانتی گراد منتقل گردید. نتایج به دست آمده از real-time pcr نشان داد که در هر دو رقم، بیان ژن کاتالاز نسبت به شاهد در غلظت 75/0 میلی مولار نیترات نقره در کمترین مقدار بود. با افزایش میزان تنش در غلظت 5/1 میلی مولار نیترات نقره، میزان بیان افزایش یافت. در حالی که، بیان ژن سوپراکسید دیسموتاز با افزایش غلظت نیترات نقره به 5/1 میلی مولار در هر دو رقم به ویژه رقم فلات کاهش نشان داد. محلول پاشی پیش تیمار اسید آسکوربیک بیان این ژن ها را در هر دو رقم افزایش داد. نتایج به دست آمده از تجزیه واریانس صفات فیزیولوژیکی نشان داد که سطوح نیترات نقره روی صفات وزن خشک ساقه، وزن خشک گیاه، سطح برگ و کلروفیل a و b از لحاظ آماری در سطح احتمال یک درصد تاثیر معنی دار منفی داشت. همچنین، غلظت های اسید آسکوربیک روی صفات مذکور تاثیر معنی دار مثبتی داشت. اثر متقابل اسید آسکوربیک و نیترات نقره فقط در مورد کلروفیل a و b معنی دار شد. با افزایش غلظت نیترات نقره روند کاهش سطح برگ و وزن خشک و میزان کلروفیل a و b در هر دو رقم تقریباً مشابه بود. میزان این کاهش در رقم حساس در مقایسه با رقم مقاوم شدیدتر بود. محلول پاشی پیش تیمار اسید آسکوربیک 20 میلی مولار قبل از اعمال نیترات نقره سبب افزایش میزان این صفات گردید. این افزایش در غلظت 5/1 میلی مولار نیترات نقره نمایان تر بود. نتایج بررسی همزمان بین بیان ژن های مورد مطالعه با صفات فیزیولوژیک نشان داد که همبستگی منفی و معنی داری بین بیان ژن سوپراکسید دیسموتاز و وزن مخصوص برگ (*33/0-r= ) وجود دارد. همچنین، همبستگی مثبت و معنی داری بین بیان ژن کاتالاز و کلروفیل های a (**45/0r=) و b (**47/0r=) وجود داشت. در صورتی که، بین بیان ژن سوپراکسید دیسموتاز و کلروفیل های a (**38/0-r= ) و b (**36/0-r= ) همبستگی منفی و معنی دار مشاهده شد.