بررسی بیان ژن دهیدرین 1 در شرایط تنش خشکی و متانول پاشی در گلرنگ

خشکی یکی از مهم ترین تنش های محیطی گیاهان است و منجر به کاهش اساسی تولید محصولات کشاورزی می گردد. تحت تنش خشکی، گیاهان پاسخ های متنوعی در سطح فیزیولوژی و سلولی از خود نشان می دهند که تغییر بیان ژن ها از جمله دهیدرین ها یکی از آن ها است. دهیدرین ها در گروه دو پروتئین هایlate embryogenesis abundant (lea) قرار می گیرند و سنتز و انباشت آنها در بافت های مختلف گیاهی نه تنها در پاسخ به تنش، بلکه به عنوان بخشی از وقایع از پیش برنامه ریزی شده در طی مراحل نهایی تکوینی دانه در گیاهان روی می دهد. انواع دهیدرین ها با وزن مولکولی مختلف در دانه های آرابیدوپسیس ، شبدر و دیگر گیاهان شناسایی شده است. با توجه به اقلیم خشک و نیمه خشک ایران و اهمیت اقتصادی بالای گیاه گلرنگ، در تحقیق حاضر، اعمال تنش خشکی در این گیاه توام با متانول پاشی به منظور کاهش احتمالی اثرات تنش در یک طرح کاملا تصادفی صورت پذیرفت. آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. کرت های اصلی شامل دو سطح آبیاری طبیعی و تنش کم آبی (قطع آبیاری با ظهور اولین گلها) بود و بر اساس٪50 تبخیر از تشتک تبخیر انجام شد. اعمال تنش خشکی در مرحله شروع گلدهی بود. در کرت های فرعی محلول پاشی تیمار متانول در5 سطح (0%، 10%، 20%، 30% و%35) وزن حجمی اعمال شدند. بیان ژن دهیدرین یک در مرحله تشکیل دانه با استفاده از روش qrtpcr بررسی و مقایسه میانگین ها به کمک نرم افزار spss ver. 18 انجام شد. نتایج نشان داد که در بالاترین سطح تنش خشکی (٪50) که با متانول پاشی ٪30 همراه بود، بیشترین میزان بیان ژن دهیدرین بطور معنی دار (0/05 >p ) مشاهده میشود در حالیکه در موارد دیگر برهمکنش متانول و تنش خشکی اثر معنی داری در بیان دهیدرین نشان ندادند. پیشنهاد می شود استعمال خارجی متانول بصورت اسپری کردن و در غلظت مناسب می تواند بعنوان روشی مناسب برای مقابله گیاه در شرایط تنشی کم آبی مورد توجه قرار گیرد.

Study on the effect of drought stress and methanol spraying on dehydrine1 gene expression in Carthamus tinctorius

Drought is one of the most important environmental stresses for plants, which leads to a significant reduction in agricultural production. In drought stress conditions, plants exhibit a variety of responses at the physiology and subcellular levels such as increased expression of some genes like dehydrines. They are categorized in Group 2 proteins Late Embryogenesis Abundant proteins (LEA) that are synthesized and accumulated in different plant tissues not only in response to stress, but also as part of a preplanned phenomenon during the final stages of development of the seed. Different types of Dehydrine proteins have been identified in Arabidopsis, clover and other plants. Due to the dry and semiarid climate of Iran and the high economic importance of safflower, in this study, drought stress was applied to this plant with use of methanol spraying in a completely randomized design. The expression of dehydrine 1 in the seed formation stage using the RTqPCR method was evaluated and the means were compared using SPSS ver. 18. The results showed that the highest level of drought stress (50%) associated with methanol spraying (30%), had significantly the highest level of dehydrine 1 gene expression whereas in other cases the interaction of methanol and drought stress did not have a statistically significant effect on dehydrine 1 expression. It is suggested that methanol spraying can be used as a suitable method for the plant to deal with the effects of stress in low rainfall environments.