بررسی بیان ژن تحمل تنش گرمایی Hsp-70 در انگور یاقوتی سیستان تحت تاثیر تیمارهای هورمونی ایندول-استیک اسید، جیبرلیک اسید و آبسیزیک اسید

هدف: انگور بی‌دانه یاقوتی یکی از زودرس‌ترین ارقام انگور در ایران است که اواخر اردیبهشت ماه محصول آن به بازار ارائه میشود. همچنین تحمل بالای آن در برابر گرمای شدید منطقه سیستان و بلوچستان، آن را به یک رقم منحصر به فرد تبدیل کرده است. پروتئین‌های شوک حرارتی با وزن بالا نظیر hsp-70 ، hsp-60 و hsp-90 به نظر می‌رسد نقشی اساسی در بقاء و رهایی از تنش گرمایی در گیاهان را دارند. با توجه به ویژگی برجسته تحمل در برابر تنش گرمایی در انگور یاقوتی سیستان و نقش کلیدی ژن hsp-70 در القای تحمل تنش گرمایی، در این مطالعه بیان ژن hsp-70 در سه مرحله رشدی نمو خوشه، تحت تاثیر تیمارهای هورمونی آبسیزیک اسید، جیبرلیک اسید و ایندول استیک اسید مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش‌ها: مواد گیاهی مورد استفاده برای استخراج rna کل در سه مرحله شکل گیری خوشه، شکل گیری حبه‌ها و پایان فرایند رشد طولی خوشه نمونه‌برداری شد. آغازگرهای اختصاصی ژن hsp-70 (1104687527) و ژن actin7 (100232866) به عنوان کنترل داخلی، جهت انجام واکنش real timepcr مورد استفاده قرار گرفتند. در نهایت میزان بیان نسبی ژن مورد مطالعه بر اساس ct های بدست آمده و با استفاده از فرمول pfaffl آنالیز و نتایج با استفاده از طرح کاملا تصادفی بر پایه فاکتوریل و آزمون دانکن سطح معنی‌داری یک درصد با استفاده از نرم افزار sas 9.0 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با استفاده از نرم‌افزار cytoscape شبکه هم‌بیانی ترسیم شد. نتایج: بالاترین میزان بیان نسبی بدست آمده برای ژن hsp-70 در مرحله دوم نمو خوشه همزمان با گلدهی و تحت تاثیر تیمار هورمون آبسیزیک اسید بود. افزایش سطح هورمون آبسیزیک اسید سبب افزایش بیان ژن abi2 می‌گردد که نتیجه آن سرکوب سنتز داخلی هورمون آبسیزیک اسید و افزایش بیان ژن hsp-70 می‌شود. نتیجه‌گیری: هورمون آبسیزیک اسید در مقایسه با تیمار هورمون ایندول استیک اسید و هورمون جیبرلین نقش اصلی را در افزایش بیان و القای تحمل تنش گرمایی انگور یاقوتی داشت. خوشه‌های تیمار هورمونی در مقایسه با نمونه شاهد از تراکم خوشه کمتری برخوردار بودند. تیمار جیبرلین علاوه بر کاهش تعداد حبه‌ها، افزایش طولی خوشه به دلیل رشد محور اصلی خوشه را نشان داد.

Evaluation of HSP-70 heat-tolerance gene in Yaghooti grape of Sistan under hormonal treatment by Indole acetic acid, Gibberellic acid and Abscisic acid

Objective Yaghooti seedless grape is one of the earlyripens variety of grapes in Iran where its fruit marketed by midMay. This grape has high resistance to extreme heat of the region, which made Yaghooti grape one of the unique and exclusive products of the province and country. Heavy heatshock proteins like HSP60, HSP-70 and HSP90 seems to have key role in survival and rescue the plants against the heatstress. By considering this unique feature of the plant and key role of the HSP-70 protein in said process studied and analyzed in all three stages of cluster growth and development under influence of hormonal treatment of abscisic acid, gibberellic acid and Indoleacetic acid. Materials and methods Plant materials used for total RNA extraction were sampled in three stages: cluster formation, berry formation and final size of cluster growth process. Specific primers of HSP-70 gene (1104687527) and Actin7 gene (100232866) as housekeeping gene were designed by CLC main workbench and used for Real TimePCR reaction. Finally, the relative expression was calculated based on the obtained Cts using Pfaffl formula. The results were analyzed using a completely randomized factorial design and Duncan test with a significance level of 0.01 using SAS 9.0 software. The coexpression network was rebuilt using Cytoscape software. Results The relatively highest expression obtained for the HSP-70 at the 2nd stage of development simultaneously with the flowering and under influence of abscisic hormonal treatment. Elevation in the level of abscisic acid resulted in upregulation of ABI2 gene that subsequently supresses the internal synthesis of abscisic acid hormone and upregulation of HSP-70. Conclusions Abscisic acid in compare with Indoleacetic acid and gibberellin hormone has key role in upregulation and heatresistance induction in Yaghooti grape. Hormonetreated clusters in comparison to the control clusters had lesser congestion and density. Gibberellin treatment cause the increase in length of cluster in addition to decrease in grapes number per cluster.