بررسی شاخص کارایی (performance index) چند لاین تراریخته تنباکو nicotiana plumboginifolia تراریخته شده با ‍‍‍‍‍‍‍‍ژن atnrt2.1 با استفاده از ojip-test

نیتروژن به عنوان ضروری ترین عنصر معدنی برای رشد گیاهان می باشد. بیشتر گیاهان عالی نیتروژن مورد نیاز خود را به فرمهای نیترات و آمونیوم به دست می آورند. آزمایشات اولیه با اندازه گیری کینتیک جذب نیترات نشان می دهد که در گیاهان عالی حداقل دو سیستم انتقال نیترات وجود دارد .سیستم lats (low affinity transport system) با تمایل کم که در غلظت بالاتر از ?/0 میلی مولار نیترات فعال می شود و سیستم تمایل بالای جذب نیترات بنام hats (high affinity transport system) که در محدوه کم نیترات عمل می کند. این سیستم خود به دو دسته ی ساختاری chats (constant hats) و القایی ihats (hats inducible) تقسیم می گردد. مطالعات مولکولی نشان می دهند که ژن های خانواده nrt2 با سیستم ihats مرتبط هستند که در میان اعضای این خانواده، ژن های nrt2.1و nrt2.2 با هم در جذب نیترات دخالت دارند ولی اهمیت ژن nrt2.1از دیگری بیشتر بوده و فعالیت کامل این ژن به وجود ژن دیگری به نام nar2 بستگی دارد. در این راستا ایجاد گیاه تراریخت شده با ژنهای مربوط به ناقلین نیترات می تواند کمک زیادی به فهم بهتر جذب نیترات نماید و انتخاب لاین مناسب گیاه تراریخت از نظر فعالیت های فیزیولوژیکی قبل از انجام آزمایشات مربوط به عملکرد ژن مورد نظر حائز اهمیت می باشد. معمولا برای این منظور از روشهای مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی استفاده می گردد اما اخیرا استفاده از روش های دقیقتر و آسانتر نظیر آنالیز فلورسنس کلروفیل a در فتوسیستم? پیشنهاد می گردد. اندازه گیری فلورسنس کلروفیلa می تواند به عنوان یک روش سریع در شرایط in vivo برای تعیین اختلاف بین ژنوتیپ ها و لاین ها گیاهی مورد استفاده قرار گیرد. یکی از پارامتر هایی که با استفاده از پاسخهای فلورسنسی کلروفیل a می توان جهت انتخاب لاین مناسب استفاده نمود شاخص کارایی (performance index) می باشد. این شاخص که می تواند اطلاعات مفیدی را در مورد شرایط گیاه در هر لحظه منعکس نماید با سه پارامتر مطلوب مربوط به فعالیت فتوسنتزی بدست می آید: الف) ?po =tr?/rc (بازده کوانتومی فتوشیمیایی اولیه یا میزان فوتون های جذب شده که توسط مراکز واکنش فتوسیستم ii به دام انداخته خواهند شد). ب) et?/tr? =?? (میزان انتقال الکترون در زنجیره الکترون بین فتوسیستم ii و (i ج) rc/abs (میزان مراکز واکنش) در این تحقیق سعی گردیده است بهترین لاین ترا ریخته از نظر قابلیت زیستی با استفاده از شاخص کارایی و شاخص ?po مربوط به فلورسنس کلروفیل a شش لاین تراریخته b-11، c-3 ، d-6، e-11، f-8 و g-6 گیاه تنباکو (nicotiana plumbaginifolia ) که دو ژن nrt2.1و nar2 جدا سازی شده از گیاه arabidopsis thaliana به آن ها منتقل شده است به همراه تیپ خودرو این گیاه، برای استفاده در مطالعات مرتبط با جذب نیترات در گیاه تراریخته تعیین شود. همچنین در این تحقیق ضریب همبستگی بین برگ اول تا پنجم از رأس با میانگین برگها مورد مقایسه قرار گرفته و برگهای دارای بالاترین همبستگی با میانگین برگ ها مشخص شده است. برای این منظور هفت ژنوتیپ گیاه تنباکو در شرایط گلدانی کشت و سپس نصف گلدان ها به محیط کشت هیدروپونیک و نصف دیگر به گلدانهای بزرگ انتقال یافتد. در ادامه برای بررسی کینتیک فلورسنس کلروفیل a با استفاده از دستگاه handy pea (plant efficiency analyzer from hansatech-uk) ، گیاهان درون محیط کشت هیدروپونیک در شرایط مختلف از نظر میزان نیترات بعد ازسه هفته وگیاهان درون گلدان در شرایط کوددهی پس از شش هفته مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج حاصل از بررسی شاخص کارایی هفت ژنوتیپ گیاه تنباکو در محیط کشت هیدروپونیک و همچنین شرایط گلدانی تحت سیستم های hats و lats با اندازه گیری کینتیک فلورسنس کلروفیل a (ojip-test) نشان داد که شاخص های فیزیولوژیک به تنهایی معیار های مناسبی برای مقایسه ی لاین ها نمی باشند. بر اساس این نتایج، شاخص ?po (عملکرد کوانتومی فتوشیمیایی اولیه) مربوط به هفت ژنوتیپ گیاه تنباکو در شرایط hats نیز، شاخص مناسبی برای انتخاب لاین مناسب از نظر فعالیت های فیزیولوژیکی در این مطالعه نمی باشد؛ در حالیکه با نتایج حاصل از بررسی شاخص کارایی فتوسنتزی هفت ژنوتیپ گیاه تنباکو در شرایط hats می توان گفت شاخص کارایی فتوسنتزی یک شاخص مناسب برای این مطالعه است. همچنین لاین های c-3،d-6 ، e-11در بین لاین های تراریخته بهترین قابلیت زیستی را از خود نشان دادند. با توجه به نتایج مقایسه ی ضریب همبستگی می توان بیان داشت که برای مطالعه شاخص کارایی با اندازه گیری کینتیک فلورسنس کلروفیل a نیاز به پنج برگ (از برگ چهارم به بالا) می باشد.