ارزیابی افتراق بیان ژن ها ی کد کننده برخی پروتئین های ناقل غشایی در گیاه aeluropus littoralis در پاسخ به شوری

توانایی گیاهان در خنثی نمودن آثار تنش شوری به مقدار زیادی به وضعیت درونی یون های k+و na+ بستگی دارد. گیاهان تحت تنش شوری، از طریق تنظیم بیان و فعالیت ناقل های k+ و na+ و هم چنین پمپ های h+ که تولید کننده ی نیروی محرک لازم برای فرآیند انتقال اند غلظت های بالایی از یون k+ و غلظت های پایینی از na+ را در سیتوسل حفظ می نمایند. گیاه آلوروپوس لیتورالیس بعنوان یک منبع ژنی مقاوم به شوری و خشکی از گونه های نوید بخش برای بهبود ژنتیکی و ارتقاء گیاهان زراعی می باشد و مطالعات بر روی این گیاه بعنوان یک گیاه هالوفیت مدل در حال گسترش است. تحقیق حاضر اثر تنش شوری بر برخی از خصوصیات فیزیولوژیک و الگوی بیان ژن های کد کننده تعدادی پروتئین های ناقل غشایی را ارائه کرده است. بذرهای گیاه آلوروپوس لیتورالیس پس از ضدعفونی در ماسه کشت شد. پس از 45 روز از آغاز کشت، تیمارهای شوری صفر، 100، 200، 300 و 400 میلی مولار نمک کلرید سدیم اعمال شد. 14 روز پس از اعمال تنش شوری مواد گیاهی در دو قسمت شاخساره و ریشه برداشت شد، وزن خشک و محتوای خاکستر اندام هوایی، میزان دفع نمک، محتوای سدیم و پتاسیم دفع شده از اندام هوایی، محتوای یون سدیم و پتاسیم موجود در اندام هوایی و ریشه، میزان کلروفیل a و b موجود در برگ، محتوای کربوهیدرات در اندام هوایی و ریشه، و در سطح مولکولی نیز میزان بیان ناقل های غشایی nhx1, sos1, vha-c , hak1 با استفاده از تکنیک semi-quatitative rt-pcr مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشات فیزیولوژیک نشان داد که تیمار 200 میلی مولار نمک بیشترین میزان وزن خشک را در مقایسه با شاهد به خود اختصاص داده و در سایر تیمارها نسبت به شاهد اختلاف معنی داری مشاهده نشد. محتوای خاکستر نیز در تیمار 200 و400 میلی مولار نمک به ترتیب بیشترین و کمترین میزان را در مقایسه با شاهد به خود اختصاص داده و در سایر تیمارها نسبت به شاهد اختلاف معنی داری نشان داده نشد. محتوای سدیم دفعی از اندام هوایی همچنین محتوای درونی سدیم بافت شاخساره ای و ریشه با افزایش سطوح شوری افزایش یافت. تیمار شوری فرآیند خروج پتاسیم از برگ را نیز القاء کرده است، محتوای پتاسیم بافت شاخساره ای بر خلاف ریشه با افزایش شوری کاهش یافت. بر پایه اطلاعات بدست آمده شوری منجر به افزایش محتوای کربوهیدارت در بافت ریشه شد در حالی که شاخساره به ترتیب در تیمارهای 200 و 300 میلی مولار سدیم کلراید بالاترین مقدار را برای محتوای کل قند محلول و نشاسته بدست آورد. نتایج بدست آمده از آنالیز کمی ژن ها در سطح رونوشت نشان داد که، میزان رونوشت alsos1 و alnhx1 در اندام هوایی و بافت ریشه ی گیاهان تحت تنش به ترتیب در پاسخ به سطوح مختلف شوری200 و 400 میلی مولار به میزان 9/2 و 5/3 برابر در شاخساره و 7/1 و 5/2 برابر در ریشه برای alsos1 و به میزان 8/1 و 7/2 برابر در شاخساره و 4/1 و 8/1 برابر در ریشه برای alnhx1 نسبت به شرایط نرمال افزایش یافت. سطح رونوشت alvha-c نیز در تیمار 400 میلی مولار به ترتیب در اندام هوایی و ریشه به میزان 3/1 و 7/1 برابر نسبت به شاهد افزایش یافت. تیمار شوری 200 میلی مولار تاثیر معنی داری بر میزان فراوانی رونوشت های alvha-c در اندام هوایی و ریشه نداشت. بطور کلی در شرایط نرمال و تحت تنش، سطح رونوشت alvha-c و alnhx1 در بافت ریشه نسبت به اندام هوایی بالاتر بود. میزان رونوشت ژن alhak1 در اندام هوایی افزایش و در ریشه تحت تیمار شوری 200 میلی مولارکلرید سدیم ابتدا افزایش و سپس در سطوح شوری بالاتر به طور معنی داری نسبت به شاهد کاهش یافت. بر پایه اطلاعات بدست آمده، در a.littoralis احتمالا? القاء بیان alsos1 به همراهalnhx1 در اندام هوایی و ریشه بوسیله نمک، می تواند یک فاکتور تعیین کننده در کنترل مقدار تراکم na+ در اندام هوایی باشد. بیان alhak1 نیز در شرایط کمبود k+ در ایجاد تعادل یونی در سلول و حفظ نسبتk+/na+ دارای اهمیت می باشد. به طور کلی مدیریت یون های مضر از طریق تنظیم بیان ژن های کد کننده پروتئین های ناقل غشایی می تواند یکی از رویکردهای موثر در ارتقا تحمل به شوری در گیاهان باشد.