فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز (cm apx) و میزان بیان ژن کد کننده آن تحت تنش شوری در توده‌های خربزه (cucumis melo l.) بومی سیستان

شوری از جمله عوامل نامساعد محیطی است که رشد و عملکرد گیاهان زراعی را تحت تاثیر قرار می دهد. تنش ها باعث بروز دامنه وسیعی از واکنش ها در گیاهان، از تغییر بیان ژن و متابولیسم سلول تا تغییر در سرعت رشد و عملکرد می شوند. در این پژوهش به منظور بررسی میزان بیان ژن cm apx و تغییرات آنزیم آنتی اکسیدان آسکوربات پراکسیداز (apx) در سه توده خربزه بومی سیستان، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط کنترل شده و تنش شوری (250 و 350 میلی مولار nacl) اجرا شد. پس از آن پاسخ آنزیمی و بیان نسبی ژن آسکوربات پراکسیداز (cm apx) با استفاده از روش real time pcr در سه توده خربزه قندک، سفیدک و سفیدک خط دار انجام گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، در سطح شوری mm 250 بیان ژن cm apx در هر سه توده نسبت به نمونه کنترل افزایش نشان داد اما این افزایش بیان در توده قندک و سفیدک در سطح پنج درصد معنی دار شد. در سطح شوری mm 350 بیان ژن cm apx درهر سه توده مورد بررسی کاهش یافت. در این سطح شوری، بیان ژن cm apx در توده سفیدک خط دار به صورت معنی داری نسبت به نمونه کنترل در سطح پنج درصد کاهش نشان داد. افزایش بیشتر فعالیت آنزیم آنتی اکسیدان آسکوربات پراکسیداز در کنار بیان پایدارتر و بیشتر ژن (cm apx) در توده قندک نشان داد که این توده بهتر توانست تنش شوری را تحمل نماید و کاهش بیان این ژن در توده سفیدک خط دار به همراه کاهش فعالیت آنزیمی آن نشان دهنده حساسیت این توده به شرایط تنش شوری است. پیشنهاد می شود که دیگر ژن های مربوط به آنزیم های آنتی اکسیدان و همچنین ارتباط آنها با هم در توده های خربزه بومی سیستان مورد بررسی قرارگیرد.

The activity of ascorbate peroxidase (Cm APX) enzyme and expression level of it's encoding gene in salt stress condition in three Sistan melon Landraces (Cucumis malo L.)

salinity is one of the undesirable environmental factors which affects both growth and crop production. The stresses cause a wide range of reactions in plants including the change in gene expression and cellular metabolism and the change in growth rate and production. To study the activity of the antioxidant enzyme Ascorbate Peroxidase (APX) and the expression level of its encoding gene in three Sistan melon Landraces (Cucumis malo L.), a factorial experiment was conducted in completely randomized design with three replications under control and salinity conditions (250mM and 350mM of NaCl). The relative expression of APX was compared by Real time PCR and enzyme activity was assayed in three melon landraces of Ghandak, Sefidak and Sefidak khatdar. According to the results, at 250 mM salinity level, the CmAPX gene expression showed an increase in comparison to control in all the three landraces and this increase in expression was significant at 5% in Ghandak and Sefidak landraces. At 350 mM salinity level, CmAPX gene expression was decreased in all the three studied landraces. At this level of salinity, the expression of CmAPX gene in the Khatdar Sefidak landrace significantly decreased (at 5% level) in comparison to control. More increase in antioxidant activity of APX with stable expression of CmAPX gene in Ghandak landrace was detected that shows this landrace could tolerate against salt stress better than the others. Decreased expression of this gene in Sefidak khatdar landrace with reduced enzymatic activity showed sensitivity of this landrace to salinity. We suggest that other genes related to antioxidant enzymes as well as their relationship with each others be examined in Sistan melon landraces.