ارزیابی الگوی افتراقی بیان برخی ژن‏های القایی تحت تنش خشکی در ارقام سویا

تنش خشکی یکی از عوامل مهم محدود کننده تولید محصولات زراعی در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری در سراسر جهان است. در این راستا متخصصین اصلاح نباتات در صدد هستند تا با تولید ارقام مقاوم به تنش خشکی، تولید محصولات زراعی را در این مناطق بهبود بخشند. تنش خشکی آثار گوناگونی را بر گیاهان زراعی دارد که می توان به تغییرات فنوتیپی، آنزیمی و بیان ژن ها اشاره کرد. از دیدگاه مولکولی، به طور عمده اثار مضر تنش خشکی از طریق تولید مقادیر زیادی از رادیکال های آزاد اکسیژن حاصل می شود. این رادیکال ها در غلظت های بالا موجب آسیب جدی به سلول می گردد، در حالی که در غلظت های پایین نقش پیام رسانی را ایفا می کنند. این آزمایش در ایستگاه تحقیقاتی مرکزتحقیقات کشاورزی استان گلستان و به صورت کرت‎های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی با چهار تکرار انجام گرفت. تنش خشکی به عنوان فاکتور اصلی آزمایش شامل سه سطح (آبیاری بعد از 50، 100 و 150 میلی متر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس a) بود که 50 میلی متر تبخیر به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. ترکیب فاکتوریل سه رقم سویا شامل dpx، ساری و we6، و سه مرحله رشد (گلدهی، غلاف بندی و پرشدن دانه) به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. صفات مورد ارزیابی شامل عملکرد دانه، ارتفاع بوته، تعداد غلاف، وزن هزار دانه که در مرحله انتهایی رشد اندازه گیری شد و میزان کلروفیل a و b، سطح اکسیداسیون سلولی و روند بیان ژن های کاتالاز و dreb1 بود. تجزیه واریانس داده ها نشان داد که در طی تنش خشکی میزان عملکرد دانه و صفات وابسته کاهش یافت. میزان کلروفیل در سطح اول تنش (100 میلی متر تبخیر) افزایش و در سطح دوم (150 میلی متر تبخیر) کاهش یافت. میزان اکسیداسیون سلولی تحت تنش و همچنین با نزدیک شدن به مراحل انتهایی رشد افزایش یافت. همچنین بررسی های مولکولی روی الگوی بیان ژن کاتالاز و dreb1 انجام شد. تجزیه و تحلیل داده ها از روش qrt-pcr تغییرات بیان این ژن ها را نشان داد. در طول تنش میزان بیان ژن کاتالاز ابتدا افزایش و سپس کاهش نشان داد. بیان ژن dreb1 نیز مشابه با ژن کاتالاز بود. رقم dpx بیشترین بیان ژن dreb1 را در سطح اول تنش در مرحله غلاف بندی و کم ترین کاهش را در سطح دوم تنش در همین مرحله نشان داد. رقم ساری بیشترین کاهش را در بیان ژن dreb1 در سطح دوم تنش نشان داد. از طرفی بین اغلب صفات مهم زراعی و بیان ژن کاتالاز همبستگی مثبت مشاهده شد. میزان کلروفیل نیز با بیان ژن های کاتالاز و dreb1 همبستگی مثبت نشان داد.