تاثیر تنش های خشکی، قارچ fusarium culmorum و نماتد heterodera filipjevi و اثرات متقابل آنها بر الگوی بیان ژن فاکتور رونویسی nac69-3 در گندم نان

چکیده مبسوطمقدمه و هدف: در شرایط مزرعه غلات دانه ریز از جمله گندم تحت تاثیر انواع عوامل محیطی مخرب نظیر تنش های غیر زیستی و زیستی قرار می گیرند که باعث کاهش شدید در عملکرد محصول می شود. در مواجه گیاه با این شرایط، فاکتورهای رونویسی از طریق فعال یا سرکوب کردن بیان ژن های درگیر در پاسخ های مقاومتی سبب ایجاد مقاومت گیاه در برابر انواع تنش ها می شوند. هدف از مطالعه ی حاضر بررسی الگوی بیان ژن فاکتور رونویسی nac693 در گیاه گندم در پاسخ به تنش های زیستی و غیر زیستی بود.مواد و روش ها: جهت تعیین و انتخاب ژن های مرتبط با مقاومت در برابر انواع تنش های زیستی و غیر زیستی، داده های ریزآرایه ی triticum aestivum در سایت ncbi geo بررسی و فاکتور رونویسی nac693برای تایید آزمایشگاهی انتخاب گردید. به منظور بررسی الگوی بیان این ژن تنش های خشکی، قارچ fusarium culmorum و نماتد heterodera filipjevi و ترکیبات دوتایی و سه تایی آنها به صورت طرح آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در دو رقم گندمsbpcl16 (مقاوم به قارچ) و silverstar (مقاوم به نماتد) اعمال گردید و نمونه برداری در سه زمان 24 ساعت، 48 ساعت و 7 روز پس از اعمال تنش ها از بافت ریشه بود. پس ازاستخراج rna وساخت cdna، واکنشrealtime pcr جهت بررسی الگوی بیان با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن nac693 انجام شد.یافته ها: دراین مطالعه افزایش معنی داری در میزان بیان نسبی ژنnac693 ، در هر دو رقم گندم، در اکثر تیمارها نسبت به شاهد مشاهده شد. رقم مقاوم به قارچ (sbpcl16) تحت تنش قارچ، افزایش بیان بیشتری نسبت به تنش نماتد نشان داد و در رقم مقاوم به نماتد (silverstar) در تنش نماتد، افزایش بیان بیشتری مشاهده گردید. همچنین با اعمال همزمان تنش ها، ژن nac693 افزایش بیان بالاتری نسبت به اعمال هر تنش به صورت جداگانه داشت.نتیجه گیری: فاکتورهای رونویسی nac در اثر تنش های چندگانه القا می شوند، انتظار می رود دستکاری ژن های پاسخ دهنده به تنش چندگانه، بتواند فرصتی مناسب برای تولید گیاهانی متحمل به تنش های چندگانه با بازده بالا ایجاد کند.

The Effect of Drought Stresses, Fusarium Culmorum and Heterodera Filipjevi and their Interactions on the Expression Pattern of Transcription Factor Gene NAC69-3 in Bread Wheat

SExtended Abstract Introduction and Objective: Small grain cereals such as wheat, are affected by types of destructive environmental factors such as abiotic and biotic stresses that severely reduce crop yields. To cope with these conditions, transcription factors cause plant resistance to these stresses by activating or suppressing the expression of genes involved in the resistance responses. In the present study, the transcription factor NAC693 gene expression pattern was investigated.Material and Methods: To determine and select resistance genes to biotic and abiotic stresses, Triticum aestivum microarray data at the NCBI GEO site were reviewed and the NAC693 transcription factor was selected for laboratory confirmation. two wheat cultivars SBPCL16 (resistant to fungus) and Silverstar (resistant to nematode) were under drought, Fusarium culmorum, and Heterodera filipjevi, and their simultaneous stress conditions. sampling was performed three times 24 h, 48 h, and 7 days after stress. Realtime PCR reactions were performed using specific primers of the NAC693 gene to investigate the expression pattern.Results: This study showed a significant increase in the NAC693 gene relative expression at most treatments compared to the control in both wheat cultivars. Fungusresistant cultivar (SBPCL16) under fungus stress showed a higher increase in expression than nematode stress, while in nematoderesistant cultivar (Silverstar) high expression was observed under nematode stress conditions. Also, under simultaneous stresses conditions, the C693 gene has a higher expression level than the application of each stress separately.Conclusion: NAC transcription factors are usually induced by multiple stresses, so maybe manipulation of these multiple stressresponsive genes will provide the opportunity to produce the multiple stress tolerance plants with high yields.