مکانیسم مولکولی مقاومت گیاه آرابیدوپسیس تالیانا (arabidopsis thaliana l.)به تنش اکسیداتیو ناشی از سرما

به منظور فهم برخی مکانیسم های فیزیولوژیکی و مولکولی حساسیت به تنش chilling و سرما در گیاهان تاثیرات تنش chilling و سرما را روی برخی پارامترهای فیزیولوژیکی و مولکولی گیاه آرابیدوپسیس تالیانا بررسی کردیم. گیاهان چهار هفته ای (گیاه وحشی و 4 جهش یافته حساس به chilling شامل chs2-2، chs2-1، chs1-2 و chs1-1) به مدت یک هفته در معرض 2 تیمار دمایی متفاوت (13 درجه سانتیگراد و 4 درجه سانتیگراد) و دمای کنترل (23 درجه سانتیگراد) بودند. محتوای کلروفیل و fv/fm در همه جهش یافته ها تحت تیمار 13 درجه سانتیگراد در مقایسه با تیمار 4 درجه سانتیگراد و شرایط کنترل تغییر کرد. دو جهش یافته chs1-1 و chs1-2 کمترین محتوای کلروفیل و شدت فتوسنتز را در میان ژنوتیپ های سنجش شده داشتند. محتوای پرولین در همه جهش یافته ها و گیاه وحشی به وسیله تیمار 13 و 4 درجه سانتیگراد در مقایسه با کنترل افزایش یافت. محتوای مالون دی آلدهید ساقه و برگ گیاهان جهش یافته به استثنای گیاه وحشی به طور برجسته ای به وسیله تنش chilling، در مقایسه کنترل و تیمار 4 درجه سانتیگراد افزایش یافت. نتایج حاصل از سنجش فعالیت آنزیمی نشان داد که فعالیت آنزیم بنزیدین پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز تحت تیمار 13 درجه سانتیگراد نسبت به دو تیمار دمایی دیگر در جهش یافته ها نسبت به گیاه وحشی افزایش یافته است. این افزایش در دو جهش یافته chs1-1 و chs1-2 نسبت به دو جهش یافته دیگر بیشتر بود. محتوای پروتئین تحت chilling در همه موتان ها نسبت به تیمار 4 درجه سانتیگراد و شرایط کنترل کاهش یافت. بیان mn sod و fe sod1 گیاهان جهش یافته تحت تنش chilling و سرما افزایش یافت. بیان prodh2 در برخی از گیاهان جهش یافته به وسیله تیمار chilling افزایش یافت، در صورتی که بیان p5cdh تحت این شرایط کاهش یافت، و به این ترتیب منجر به افزایش برجسته در مقدار p5c و تولید ros به عنوان نتیجه ای از فعالیت چرخه p5c گردید. احتمالا برخی آسیب ها در متابولیسم پرولین از طریق جهش منجر به حساسیت بیشتر به تنش chilling و سرما می گردد. یافته های ما نشان داد که دو جهش یافته chs1-1 و chs1-2 بیشترین حساسیت را از میان ژنوتیپ های سنجش شده دارند. احتمالا برخی جهش ها در سیستم های فتوسنتزی و متابولیسم پرولین منجر به حساسیت بیشتر به تنش chilling و سرما می گردد.