ارزیابی بیان نسبی ژن‌های مسیر بیوسنتز پلی‌آمین‌ها در گره ریشه نخود تلقیح شده با باکتری mesorhizobium ciceri تحت تنش سرما

در کشت پاییزه یا بهاره، رشد و عملکرد نخود زراعی (cicer arietinum l.) تحت تاثیر تنش سرما کاهش می‌یابد. در این آزمایش پاسخ‌های بیوشیمیایی و مولکولی گره های دو ژنوتیپ متحمل به سرما (sel96th11439) و حساس به سرما (ilc533) نخود تیمار شده با باکتری mesorhizobium ciceri تحت تنش سرما (˚c4) به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بررسی شد. تحت تنش سرما میزان شاخص خسارت سلولی از جمله ‌پراکسید هیدروژن (h2o2) در گره ژنوتیپ متحمل کاهش معنی دار (تا 53 درصد) و در ژنوتیپ حساس افزایش معنی داری (تا 32 درصد) در روز ششم تنش سرما در مقایسه با شاهد نشان داد. تحت تنش سرما در گره ژنوتیپ متحمل، افزایش بیان ژن‌های caadc، caodc، caspds, و casamdcسبب القاء مسیر بیوسنتزی و تجمع pas شد. نتایج نشان داد که caadc نقش موثرتری در فعالیت این مسیر بیوشیمیایی در مقایسه با caodc داشت. بیشترین افزایش بیان نسبی ژن های مطالعه شده در روز ششم تنش سرما مشاهده شد که با کاهش شاخص خسارت سلولی (h2o2) و بهبود درجه تحمل به تنش سرما مطابقت داشت. این نتایج نشان ‌داد که در گره نخود سازوکارهای فیزیولوژیکیمولکولی درجه تحمل به تنش سرما را تعیین می‌کند. به طورکلی به کارگیری سویه های ریزوبیوم کارآمد می تواند در توسعه رویکردهای به‌نژادی با هدف بهبود تحمل به تنش‌ سرما در اثر همزیستی نخودریزوبیوم مفید واقع شود.

Evaluation of relative expression of polyamines genes in root nodules of chickpea inoculated with Mesorhizobium ciceri under cold stress

The chickpea yield (Cicer arietinum L.) is reduced by cold stress in autumn and spring cultivation. In this experiment, biochemical and molecular responses in the nodules of two chickpea genotypes, cold tolerant (Sel96th11439) and cold sensitive (ILC533), incubated with Mesorhizobium ciceri during cold stress treatment (4˚C) were studied in a factorial experiment completely randomized design with three replications. Comparing to control conditions, the rate of cellular damage index (hydrogen peroxide) in tolerant and sensitive genotypes nodules showed significant decrease (by 53%) and increase (by 32%) on the sixth day of cold stress, respectively. Under cold stress, in the tolerant genotype nodules, increased expression of CaADC, CaODC, CaSPDS and CaSAMDC genes resulted in induction of biosynthesis pathway and accumulation of PAs. Results showed that CaADC had a more efficient role in activation of this biochemical pathway compared to CaODC gene. The highest increase in relative expression of studied genes was observed on the sixth day of cold stress, which corresponded to a decrease in cell damage index (H2O2) and an improvement in the degree of tolerance to cold stress. These results indicated that in chickpea nodules, physiologicalmolecular mechanisms determine the degree of tolerance to cold stress. In general, the use of efficient rhizobium strains can be useful in developing breeding approaches aimed at improving tolerance to cold stress due to the symbiosis of chickpearhizobium.