مطالعه الگوی بیان ژن در ارقام مقاوم و حساس به شوری در جو

تنش شوری یکی از تنشهای غیرزنده مهم و خسارتزا در کشاورزی است. برای مطالعه واکنش جو به تنش شوری، 2 ژنوتیپ افضل (به عنوان ژنوتیپ متحمل به شوری) و فجر (به عنوان ژنوتیپ حساس به شوری) مورد بررسی قرار گرفتند. بذور نمونههای گیاهی در گلدانهای 5/2 لیتری و در گلخانه گروه تولید و اصلاح نباتات دانشگاه بینالمللی امام خمینی قزوین کشت شدند. برای اعمال تیمار شوری، گلدانها با آب شور با غلظت 300 میلیمولار nacl آبیاری شدند. به منظور بررسی الگوی بیان ژنهای پاسخ دهنده به تنش شوری، نمونهگیری از تمام برگها و ریشههای ارقام انجام گرفت. نمونهها بلافاصله در فویل آلومینیومی پیچیده و در ازت مایع فریز و سپس تا زمان استخراج rna در فریزر oc80- نگهداری شدند. میزان سدیم و پتاسیم نمونهها پس از اعمال تنش شوری نیز اندازهگیری شد. به منظور تعیین غلظت سدیم و پتاسیم از روش هضم خشک و از دستگاه فلیم فتومتر استفاده شد. در این تحقیق بیان 4 ژن، nac2، tad1،nhx3 وdreb2 در دو گونه متحمل و حساس گیاه جو تحت تنش شوری و شاهد (بدون تنش) مورد بررسی قرار گرفت. هدف بررسی تغییرات بیان این 4 ژن در دو رقم متفاوت و تحت تنش شوری با استفاده از روش real-time pcr بود. نتایج ارزیابی ژنوتیپها نشان داد، بین ژنوتیپها برای نسبت پتاسیم به سدیم تفاوت معنیداری وجود دارد. رقم افضل به عنوان ژنوتیپ متحمل دارای بیشترین میزان بیان ژن بود. با توجه به نتایج مربوط به بیان این 4 ژن، در برگهای رقم افضل ژن nac2، با 6/10 برابر، ژنtad1 با 9/6 برابر و ژن dreb2 با 10 برابر افزایش، و در رابطه با ژن nhx3 در ریشه رقم افضل با 7/6 برابر افزایش نسبت به شرایط نرمال بیشترین میزان بیان ژن مشاهده شد. نسبت بالای پتاسیم به سدیم در ریشه و برگ رقم افضل نسبت به رقم فجر نشاندهنده فعالیت بیشتر ژن nhx3 در پاسخ به تنش شوری می باشد که این مورد بیانگر این واقعیت است که رقم افضل به عنوان ژنوتیپ متحمل در پاسخ به تنش شوری با افزایش فعالیت این کانالهای سدیم از تجمع نمک در سیتوپلاسم اندام های گیاه جلوگیری می کند. همچنین همبستگی معنیداری در رابطه با بیان ژنهای پاسخدهنده به تنش شوری وجود داشت. با توجه به نمودارهای بیان ژن و مقادیر سدیم و پتاسیم، میتوان گفت که بیان تمام ژنها در پاسخ به تنش شوری با افزایش بیان روبهرو بود که این مورد بیانگر این واقعیت است که رقم افضل به عنوان ژنوتیپ متحمل در پاسخ به تنش شوری با افزایش فعالیت کانالهای سدیم از تجمع نمک در سیتوپلاسم سلولهای برگ و ریشه جلوگیری میکند. علاوهبراین تجمع اندک سدیم و تغییرات اندک نسبت پتاسیم به سدیم در برگ و ریشههای ارقام جو موید این امر میباشد. نتایج ارزیابی ژنوتیپها نشان داد، بین ژنوتیپها برای نسبت پتاسیم به سدیم تفاوت معنیداری وجود دارد. رقم افضل به عنوان ژنوتیپ متحمل دارای بیشترین میزان بیان ژن بود. با توجه به نتایج مربوط به بیان این 4 ژن، در برگهای رقم افضل ژن nac2 با 6/10 برابر، ژن tad1 با 9/6 برابر و ژن dreb2 با 10 برابر افزایش، و در رابطه با ژن nhx3 در ریشه رقم افضل با 7/6 برابر افزایش نسبت به شرایط نرمال بیشترین میزان بیان ژن مشاهده شد. . نسبت بالای پتاسیم به سدیم در ریشه و برگ رقم افضل نسبت به رقم فجر نشاندهنده فعالیت بیشتر ژن nhx3 در پاسخ به تنش شوری میباشد که این مورد بیانگر این واقعیت است که رقم افضل به عنوان ژنوتیپ متحمل در پاسخ به تنش شوری با افزایش فعالیت این کانالهای سدیم از تجمع نمک در سیتوپلاسم سلولهای اندامهای گیاه جلوگیری میکنند. همچنین همبستگی معنیداری در رابطه با بیان ژنهای پاسخدهنده به تنش شوری وجود داشت.