مطالعه میزان پروتئین کل، قند محلول، محتوای پرولین و بیان ژن P5cs در برگ‌های سه رقم گندم تحت تنش خشکی

هدف: پژوهش حاضر به‌منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف تنش خشکی بر خصوصیات فیزیولوژیکی گندم در مرحله گیاهچه‌ای و بررسی بیان ژن p5cs دخیل در تنش خشکی در سه رقم زراعی گندم می‌باشد. لذا شناخت مکانیسم‌های تحمل به تنش خشکی در این ارقام، به‌منظور بررسی توان گندم در مقابله با سطوح اعمال شده تنش خشکی با توجه به اقلیم کشور، اهمیت می‌‌یابد. مواد و روش‌ها: به این منظور آزمایشی در سال زراعی 1397 1396 به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در دانشگاه محقق اردبیل اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل فاکتور اول تنش خشکی (35 ، 60 و 85 درصد ظرفیت زراعی (کنترل)) و فاکتور دوم ارقام گندم (پیشگام، پیشتاز و بهاران) بودند. تنش خشکی در مرحله سه برگی، به‌مدت 14 روز اعمال گردید و سپس نمونه‌برداری از گیاهچه‌ها به‌منظور بررسی میزان پروتئین کل محلول، قند محلول، محتوای پرولین و بررسی بیان ژن 1 δ پرولین 5 –کروبوکسیل سنتتاز (p5cs) از نمونه بافت برگی انجام گرفت. نتایج: نتایج نشان داد با افزایش شدت تنش خشکی میزان پرولین، قند محلول و میزان پروتئین کل افزایش یافت. بیش‌ترین و کمترین میزان پروتئین کل به ترتیب به رقم پیشگام در شرایط کنترل و تنش شدید تعلق داشت. بیش‌ترین میزان قند محلول (به ترتیب 75.76 و 91.26 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ) در گندم رقم بهاران و تنش شدید خشکی و کمترین آن (به ترتیب 57.59 و 48.7 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ) در گندم رقم پیشگام و عدم تنش خشکی به دست آمد. بررسی میزان بیان ژن p5sc نشان داد که میزان رونوشت‌های این ژن در شرایط تنش افزایش پیدا می‌کند و این موضوع نشان می‌دهد که این ژن در پاسخ به تنش در گیاهان نقش مهمی ایفا می‌کند. رقم بهاران با افزایش بیان ژن p5cs و تولید و تجمع پرولین قابل توجه در تنش خشکی، مقاومت به خشکی بیشتری را نسبت به سایر ارقام نشان می‌دهد. نتیجه‌گیری: به‌طور کلی چنین استنباط می‌شود که ﺧﺸﻜﻲ با اﻟﻘﺎء ﺑﻴﺎن ژن ﻛﻠﻴﺪی درﮔﻴﺮ در ﺑﻴﻮﺳﻨﺘﺰ ﭘﺮوﻟﻴﻦ (p5cs) موجب افزایش ﺳﻄﺢ ﭘﺮوﻟﻴﻦ برگ‌ها شده و نیز با تجمع قند محلول احتمالاً سبب تحمل بیشتری به تنش در ارقام می‌گردد.