الگوی بیان ژن‌های میتوکندریایی و کلروپلاستی برگ برنج در پاسخ به تنش آهن

سمیت آهن سبب اکسیدشدن رنگدانه های فتوسنتزی، افزایش رادیکال های آزاد اکسیژن و سرانجام کاهش رشد و عملکرد در برنج می شود. با توجه به اهمیت و تاثیر کمبود یا مازاد آهن بر رشد گیاهان زراعی، این پژوهش به منظور بررسی اثر آهن بر میزان بیان نسبی ژن‌های aox، inndh، exndh، ndh، ftr و ntr در دو ژنوتیپ حساس (ir64) و متحمل (pokkali) برنج انجام شد. یون آهن در سطوح صفر (شاهد)، 100، 250، 400 و 500 میلی گرم در لیتر تحت شرایط هیدروپونیک در محلول یوشیدا اعمال شد. نتایج نشان داد که افزایش میزان آهن محلول غذایی، سبب افزایش میزان آهن محلول در برگ در هر دو ژنوتیپ شد. اعمال سطوح مختلف آهن تفاوت معنی داری در میزان پتاسیم محلول در برگ ژنوتیپ ir64 ایجاد نکرد، اما سبب افزایش میزان پتاسیم نسبت به نمونه های شاهد در ژنوتیپ pokkali شد. بیان تمامی ژن های مورد مطالعه در همه سطوح تنش، به غیر از ndh و inndh در سطوح 250 و 400 و ntr در سطح 500 میلی گرم در لیتر آهن، در ژنوتیپ pokkali بیش تر از ژنوتیپ ir64 بود. افزایش بیان نسبی ژن های مورد بررسی در ژنوتیپ pokkali نسبت به  ir64و نیز تفاوت در روند تغییرات بیان ژن در سطوح مختلف آهن ممکن است تاثیر معنی داری بر میزان تحمل گیاه به سمیت ناشی از آهن داشته باشد و افزایش بیان این ژن‌ها به تنهایی یا با هم‌دیگر می‌تواند عامل مهمی در خنثی سازی تاثیرات مضر انواع گونه ‌فعال اکسیژن باشد.

The Pattern of mitochondrial and chloroplast gene expression in Rice leaves in response to iron stress

Iron toxicity lead to oxidation of photosynthetic pigments, increasing of free radicals and as a result rice yield to be severely damaged. This study was performed to investigate the effect of iron toxicity on relative expression of alternative oxidase, external alternative NAD(P)Hubiquinone oxidoreductase, internal alternative NAD(P)Hubiquinone oxidoreductase, NADH dehydrogenase, NATPHthioredoxin reductase and ferredoxinthioredoxin reductase genes in two rice genotypes, IR64 (susceptible) and Pokkali (tolerant). Iron ion was applied at the levels of 0 (check), 100, 250, 400 and 500 mg.lit1 under Yoshida hydroponic conditions. Results showed that the iron cosentration in leaves increased with increasing of stress levels. There was not a significant difference among IR64 treatments samples for leaves potassium cosentration. But it increased in Pokkali genotype relative to non stress samples .The expression levels of genes in Pokkali except NDH and INNDH in 250 and 400 mg li1 and NTR in 500 mg li1 samples were higher than IR64. In all, the difference of morphological traits and relative over expression of genes in Pokkali. In all, the difference of morphological traits and relative over expression of genes in Pokkali indicated that the gene could considerably effect on the tolerant level of pokkali by reducing ROS production under Fetoxicity. Our results showed that high activity of the mitochondrial and genes, alone or together, could also be an important factor in iron tolerance in rice by detoxifying the harmful effects of the ROS.