بررسی بیان ژن tanac2a و میزان آنزیم کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز پنج ژنوتیپ گندم دوروم (triticum turgidum l.) تحت تنش خشکی

در راستای مواجه با تنش ها به ویژه تنش خشکی، شناخت ژن های مقاومت در گیاهان و ساز و کار عمل این ژن ها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مطالعه، اثر سطوح تنش خشکی بر سطح بیان ژن tanac2a و میزان آنزیم کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز در برخی ژنوتیپ های گندم دوروم بررسی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی شامل پنج سطح تنش خشکی (5، 10، 15، 20 و 25 درصد ظرفیت زراعی) و پنج ژنوتیپ‌ گندم دوروم (شبرنگ، بهرنگ، کرخه، آریا و دنا) با سه تکرار انجام شد. ژنوتیپ‌ها به‌صورت گلدانی کشت شدند و تنش خشکی در مرحله گیاهچه‌ای (چهار برگی) اعمال شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر ژنوتیپ، تنش خشکی و اثرات متقابل تنش خشکی × ژنوتیپ برای سطوح تنش (5، 10، 15 و 20 درصد ظرفیت زراعی) نسبت به سطح کنترل (25 درصد ظرفیت زراعی) معنی‌دار بود. نتایج نشان داد که سطوح تنش خشکی پنج درصد ظرفیت زراعی نسبت به سطح کنترل بیشترین اثر را بر میزان بیان ژن nac و همچنین افزایش فعالیت آنزیم‌ کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز داشت. ژنوتیپ شبرنگ بیشترین میانگین نسبی بیان ژن nac و میزان آنزیم‌های کاتالاز و پراکسیداز را نشان داد. با توجه به یافته های حاصل از این پژوهش، با افزایش سطوح تنش خشکی میزان بیان ژن nac و همچنین فعالیت آنزیم آنتی‌اکسیدان کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز، پنج ژنوتیپ گندم دوروم افزایش یافت و ژنوتیپ شبرنگ بیشترین بیان ژن tanac2a را در هنگام تنش خشکی پنج درصد ظرفیت زراعی نسبت به نمونه کنترل داشت.

Assessment of TaNAC2A Gene Expression and Ascorbate Peroxidase, Catalase Enzymes of Five Durum Wheat Genotypes (Triticum turgidum L.) Under Drought Stress

To deal with stresses, especially drought stress, identification of resistance genes in plants and understanding their functions is very important. In this study, we investigated the effects of drought stress on expression of TaNAC2A gene as well as on the activity of ascorbate peroxidase and catalase in some of the durum wheat genotypes. The experiment was conducted in factorial based on randomized complete block design with five drought stress levels (5, 10, 15, 20 and 25% of field capacity) and five durum wheat genotypes (Shabrang, Behrang. Karkhe, Arya and Dena) in three replications. The genotypes were planted in pots and different levels of drought stress were induced at seedling stage (four leaves). Variance analysis showed that the effects of genotype, drought stress and drought stress ×genotype interaction were significantly different compare with the control (25% FC). Drought stress of 5% field capacity had the greatest influence on TaNAC2A expression as well as catalase and ascorbate peroxidase enzymes activity. The level of TaNAC2A expression and the activity of catalase and glycol peroxidase enzymes in Shabrang genotype were higher than that in other genotypes. Interestingly, with increasing drought stress levels, the TaNAC2A expression and antioxidant activity of catalase and ascorbate peroxidase was increased in all tested genotypes. Moreover Shabrang genotype had the highest TaNAC2A gene expression during drought stress of 5% field capacity compared with the control.