مطالعۀ شاخص‌هاي فيزيولوژيكي و بيان برخي از ژن‌هاي رمزكنندۀ ناقلان سديم و پتاسيم غشاء پلاسمايي در تحمل تنش‌شوري در تعدادي از لَندريس‌هاي بومي گندم‌نان (Triticum aestivum L.)

كارشناسي ارشد

زيست شناسي فيزيولوژي گياهي

تهران شرق

1395

تاريخ ثبت در تهران شرق سه شنبه 1402/10/19

صحافي شد ندارد

حميد سبحانيان

دانشگاه پيام نور مركز تهران شرق

شوري خاك عمدتاً حاصل بالا بودن ميزان عناصر سديم و كلر در خاك است. وجود مقادير بالاي اين عناصر در خاك سبب بروز اختلال‌هاي يوني و تنش اُسمزي در گياه مي‌شود كه نتيجه آن كاهش رشد و وقوع ناهنجاري متابوليسمي از طريق افزايش توليد انواع اكسيژن فعال است. انواع اكسيژن فعال براي سلول‌هاي گياهي مضر هستند و نقاط كليدي آن را نظير غشاهاي بيولوژيك، DNA و پروتئين‌ها، هدف قرار مي‌دهند و تجزيه مي‌كنند. به منظور بررسي اثرات تنش‌شوري ناشي از كلريدسديم بر صفات مورفولوژيك، فيزيولوژيك و مولكولي گندم نان در مرحلۀ گياهچه‌اي، آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار و دو بار كشت در سه سطح شوري؛ صفر، 200 و 250 ميلي‌مولار كلريدسديم در اتاقك‌هاي رشد بر روي 13 ژنوتيپ انجام شد. هدف از پژوهش فوق شناسايي و معرفي ژنوتيپ متحمل به شوري از بين ژنوتيپ‌هاي در دست مطالعه و همچنين بررسي‌هاي مولكولي جهت شناسايي ژن‌هاي كانديداي مناسب براي تفكيك ژنوتيپ‌هاي متحمل و حساس بود. نتايج نشان داد كه با افزايش سطوح تنش‌شوري طول، وزن‌تر و خشك ريشه و اندام هوايي و همچنين ميزان سبزينه (SPAD) كاهش معني‌دار يافت اما تاثير معني‌داري بر ميزان فلورسانس كلروفيل نداشت و در مقابل، ميزان آنزيم‌هاي آنتي اُكسيدانت از قبيل كاتالاز، آسكوربات پراُكسيداز و سوپراُكسيدديسموتاز افزايش معني‌داري در سطوح 200 و 250 ميلي‌مولار كلريدسديم نسبت به شاهد داشتند. همچنين تجمع پرولين درگياه افزايش يافت. جهت شناسايي الگوي توزيع يوني در گياه، غلظت يون (Na+)، پتاسيم (K+) و نسبت K+/Na+ بررسي شد. دامنۀ متفاوتي از تجمع و دفع يون Na+ در ريشه و اندام هوايي ارقام مورد مطالعه مشاهده شد. غلظت يون Na+ از ريشه به سمت اندام هوايي كاهش يافت. ارقام متحمل به شوري ميزان يون Na+ بيشتري را در ريشۀ خود نگهداري نموده اما بخش اندام هوايي تحت تنش‌شوري ميزان محتواي يوني Na+ كمتر و ميزان K+/ Na+ بالاتري نسبت به ريشه داشت. در نتيجه Na+ ورودي از ريشه به اندام هوايي شاخصي مهم در ارزيابي تحمل به تنش محسوب مي‌شود. در ادامه تحقيق به بررسي نقش 4 ژن از خانواده HKT ترنسپورتر(انتقال دهنده) در انتقال سديم طي تنش‌شوري در سه رقم 3625، 3593 و 3702 و همچنين سه رقم متحمل روشن، 3565 و 3623 پرداخته شد. براي بررسي مولكولي Triticum aestivum L. به تنش‌شوري، روش‌‌هاي مختلف آزمايشگاهي و محاسباتي به كار گرفته شد تا با شناخت بهتري از مكانيسم‌هاي دخيل در اين شرايط، بتوان به درك بهتري از مكانيسم‌‌هاي مولكولي پاسخ‌دهنده به تنش دست يافته و همچنين از اين شناخت در جهت بهبود تحمل گياه به شرايط تنش استفاده كرد. پس از شناخت ارقام متحمل و استخراج RNA و سنتز cDNA انجام و با استفاده از Real-time RT-PCR بيان ژن‌هاي كانديدايDQ646335 ،DQ646336 ، DQ646337 و DQ646342 از خانواده ژني TaHKT1;5-D و يك elongation factor در اندام‌‌هاي هوايي و ريشه بررسي شد. نتايج نشان داد كه در رقم تجاري روشن و لَندريس‌هاي 3565 و3623 تحت تيمار شوري بيان ژن‌هاي مذكور در جهت افزايش تحمل نسبت به تنش تغيير مي‌ كنند. با توجه به نتايج حاصل به نظر مي ‌رسد مي ‌توان در پژوهش‌‌هاي آينده از ژن‌‌هاي مذكور بعنوان ماركر زيستي جهت تفكيك ژنوتيپ‌‌هاي متحمل شوري گندم از ساير ژنوتيپ‌‌ها استفاده كرد.

74359