>
Fa   |   Ar   |   En
   تاثیر تنش خشکی بر میزان بیان ژن Nac رمز کننده عامل روﻧﻮﻳﺴﻲ برخی ارقام گندم نان منطقه سیستان  
   
نویسنده دلارام پور محمدعلی ,فهمیده لیلا ,فولادوند زیبا
منبع تنش هاي محيطي در علوم زراعي - 1398 - دوره : 12 - شماره : 3 - صفحه:649 -662
چکیده    خشکی یک عامل محیطی مهم محدودکننده کشت گندم و دیگر محصولات کشاورزی در سراسر جهان است. گندم ازجمله گیاهانی است که به دلیل سازگاری ژنوتیپ های آن به شرایط متفاوت محیطی و جنبه های مختلف مصرف آن در مناطق وسیعی از جهان با شرایط آب و هوایی مختلف کشت می شود. هدف از این تحقیق بررسی الگوی بیان ژن tanac67 و همچنین تغییرات آنزیم پلی فنل اکسیداز و میزان پرولین پنج رقم گندم زراعی منطقه سیستان (هامون، هیرمند، کویر، بولانی و کراس بولانی)تحت سطوح مختلفتنش ‌خشکی بود. ابتدا بذور پنج رقم گندم به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در شرایط گلخانه کشت داده شد. 45 روز پس از کشت، اعمال تنش خشکی با اعمال سطوح مختلف رطوبتی (5، 10، 15، 20 و 25 درصد) انجام و میزان اسیدآمینه پرولین و آنزیم پلی فنل اکسیداز نیز اندازه گیری شد. به‌منظور بررسی الگوی بیان ژن‌ های مرتبط با فاکتور های رونویسی tanac67 از برگ ‌های گیاه نمونه‌برداری شد و پس از استخراج rna و سنتز cdna، بررسی الگوی بیان ژن‌ های موردنظر بااستفاده از روش real-time pcr و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها با استفاده از فرمول ratio = 2δδct و نرم‌افزار sas نسخه 9.1 انجام شد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از تجزیه واریانس، اثر سطوح رطوبتی و اثرات متقابل سطوح رطویتی در رقم بر بیان نسبی ژن nac و میزان اسیدآمینه پرولین و آنزیم پلی فنل اکسیداز معنی دار شد. با افزایش سطوح تنش خشکی از سطح 20 تا 5 درصد ظرفیت زراعی نسبت به سطح نرمال (25 درصد)، میزان بیان نسبی ژن nac و همچنین میزان پرولین و پلی فنل اکسیداز در ارقام هیرمند و سپس کراس بولانی بیشتر بود. با توجه به نتایج این پژوهش، در بین 5 رقم موردبررسی گندم نان، می‌توان این‌گونه عنوان کرد که رقم هیرمند عکس‌العمل بهتری نسبت به تنش خشکی نشان داد.
کلیدواژه آنزیم پلی فنل اکسیداز، ارقام مقاوم و حساس، پرولین، واکنش زنجیره ای پلیمراز کمی
آدرس دانشگاه زابل, دانشکده کشاورزی, ایران, دانشگاه زابل, دانشکده کشاورزی, گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی, ایران, دانشگاه زابل, پژوهشکده کشاورزی و پژوهشکده زیست‌فناوری, ایران
 
   Effect of drought stress on NAC gene expression in some bread wheat cultivars of Sistan region  
   
Authors Fahmideh Leila ,Delarampoor Mohammad Ali ,Fooladvand Ziba
Abstract    Introduction Plant growth is severely influenced by environmental stresses such as drought, high salinity and extreme temperatures. Environmental stresses trigger a wide range of plant responses, like change in the gene expression to variability in cellular metabolism and growth. In the past years investigation on abiotic stresses, especially drought stress, has focused on plant resistance genes and their mechanism of function. This research revealed that a majority of the genes that have important roles in the biotic and abiotic stresses resistance encode transcription factors. Hence, the identification of genes especially regulatory ones whose expression enables plants to adapt to or to tolerate these abiotic stresses, is very essential. The NAC gene family is one of the types of genes related to transcription factors that is expressed in different tissues and growth stages. In a number of transcription factors effective in aging of the leaf has been identified. The transcription factors of this family are more associated with aging related genes and growth and development processes in response to stresses in many crops. The objective of this study was to investigate the tolerate of five wheat cultivars (Hamoon, Hirmand, Kavir, Boulani and Boulani Cross) under drought stress conditions (5, 10, 15, 20 and 25% Field Capacity) based on ratio of NAC gene relative expression and osmotic regulators modifications. Materials and methods A factorial experiment was carried out using a randomized complete block design (RCBD) with three replications during the 2017–2018 at Biotechnology Research Institute of Zabol University, Zabol, Sistan and Baluchestan Province, Iran. The experimental treatments included bread wheat cultivars (Hamoon, Hirmand, Kavir, Boulani and Boulani Cross) and drought stress levels (5, 10, 15, 20 and 25% Field capacity). The bread wheat cultivars were planted in pot. Drought stress was applied at seedling stage (four to five leaves). Physiological traits (such as Polyphenol oxidase and Proline) and the level of expression of the TaNAC67 gene were estimated in this experiment. Data analysis was performed using Ratio =2 ΔΔCT and SAS software version 9.1. Results The results of analysis of variance (ANOVA) showed that, the effect of cultivar, drought stress and interaction of drought stress × cultivar on the relative expression of NAC gene and osmotic regulators at drought stress levels (20, 15, and 5% Field capacity) compared to normal levels (25% Field capacity) was significant. Based on the obtained results, increasing of drought stress severity increased studied traits. The results of simple effects of drought stress levels showed that increasing the levels of drought stress, the traits were increased, so that The highest TaNAC gene expression, Polyphenol oxidase and Proline of leaf was obtained in plants treated with drought stress 5% crop capacity. The results of this experiment showed that increasing the levels of drought stress with 20, 15, 10, 5% of the field capacity compared to the normal level of 25% of field capacity, among the five cultivars of bread wheat, the relative expression of NAC gene increased. In addition to increasing the relative expression of NAC gene in the seedling stage, Polyphenol Oxidase and proline accumulation increased in Hirmand cultivar and then Boulani Cross cultivar. Conclusion According to the findings of this experiment through the five Sistan region bread wheat cultivars, the Hirmand and then Boulani Cross cultivars indicated better response than other genotypes to drought stress. As a result, due to the coherence of the molecular results and studied traits, Hirmand cultivar had the best response under drought stress conditions. Performing more complementary experiments is mandatory to confirm the obtained results from Hirmand cultivar in this work.
Keywords
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved