تاثیر سیلیکون بر میزان بیان ژن پراکسیداز و صفات ریخت‌شناسی گیاه جو تحت تنش خشکی

هدف: هدف از این پژوهش بررسی تاثیر سیلیکون بر شدت بیان ژن پراکسیداز و برخی صفات ریخت شناسی آن در دو لاین مقاوم و حساس گیاه جو تحت تنش خشکی بود. مواد و روش ها: میزان پروتئین محلول کل، رنگدانه های فتوسنتزی، rna کل از برگ های تیمارهای مختلف استخراج شد. ژن  هدف پس از ساخت cdna با استفاده از rtpcr به صورت نیمه کمی بررسی شد. همچنین مقدار فعالیت آنزیم پراکسیداز  با روش chance و پرولین نیز با روش bates تحت تنش خشکی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، آزمایشی به‏صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تیمار شاهد، خشکی و سیلیکون –خشکی (2میلی مولار سیلیکات سدیم/ کیلوگرم خاک) با سه تکرار در گلخانه اجرا شد. نتایج: کاربرد سیلیکون در هر دو لاین، میزان پروتئین محلول کل و رنگدانه های فتوسنتزی را تحت شرایط تنش خشکی افزایش داد.  آنالیز نیمه کمی rtpcr اختلاف معنی داری را بین تیمارها نشان داد. بیشترین میزان بیان ژن پراکسیداز در تیمار سیلیکونخشکی مشاهده شد. افزایش فعالیت آنزیم های ضد اکسنده و بررسی الگوی باندی این آنزیم ها بر روی ژل آکریل آمید نشان داد که شدت باندها در تیمار سیلیکون بیشتر بود. میزان پرولین در شرایط تنش در مقایسه با تیمار شاهد افزایش یافت و با کاربرد سیلیکون افزایش بیشتری مشاهده شد. نتیجه گیری: سیلیکون به تاثیر کاهش خسارت اکسیداتیو ناشی از گونه های فعال اکسیژن کمک می کند و با افزایش در فعالیت آنزیم های ضداکسنده، موجب حفاظت گیاه در برابر تنش های محیطی می شود.

Effect of Silicon on the Peroxidase Gene Expression and Morphological Traits of Barley Under Drought Stress

Aim: The purpose of the present research project was evaluation of the effect of silicon on the severity of peroxidase genes expression and some morphological traits in both resistant and susceptible barley lines under drought stress. Material and Methods: Total soluble protein content, photosynthetic pigments, and total RNA were extracted from the leaves affected by various treatments. Target gene was evaluated by Semiquantitative RTPCR analysis using synthesized cDNA. Both the peroxidase enzyme activity by Chance method and proline with Bates method were also evaluated under drought stress treatment. Accordingly, the experiment was analyzed in a factorial test based on the completely randomized design with three treatments of control, drought and silicondrought (sodium silicate 2 mg / 1 Kg soil) with three replications in a greenhouse. Results: Silicon application caused to increase the amount of total soluble protein and photosynthetic pigments in both lines under drought stress. Semiquantitative RTPCR analysis of treatments observed significant differences. Maximum of peroxidase gene expression was observed in the silicondrought treatment. Antioxidant enzyme activities were at the highest level as shown by gene expression pattern of polyacrylamide gel analysis for treated silicon samples. A further increase was exhibited for proline accumulation caused by silicon application rather than such accumulation in stress treatment compared to control. Conclusion: Silicon reduces oxidative damage induced by reactive oxygen species and with the increase in antioxidant enzyme activities caused to protect plants against environmental stresses.