study of antioxidant defense genes expression profile pattern of rice (oryza sativa l.) cultivars in response to drought stress

Drought stress is one of the important factors that restrict crop production in the world. this studywas conducted to investigate defense gene expression in response to drought stress, and also to evaluate the drought tolerance and its mechanism in rice cultivars based on randomized complete block design in two separate environments (drought stress and nonstress). the rice cultivars used included two commercial cultivars, i.e., ahlemitarom, sepidrood, and three promising lines of fourth mutant generation called 4, 94 and 95 tested on the research farm at gonbad kavous university in 2018. for carrying out the drought stressrelated experiment, irrigation was completely cut off 40 days after the transplantation (a stage with maximum tillering) until the end of the growth period. in seeding stage, each plant leaf was separately sampled in each block (under the stress and nonstress conditions). tbarm, superoxide andhydrogen peroxide contents and oxidativestress related gene expression including superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase and glutathione peroxidase were measured. results indicated that the droughttolerant mutant lines had lower tbarm, superoxide andhydrogen peroxide contents compared to the studied cultivars. the mutant lines 94, 4 and 95 and ahlemitarom and sepidrood had the highest to lowest levels of gene expression and yield in drought stress condition, sequentially. accordingly, there was a complete correlation between the decreases in tbarm, superoxide andhydrogen peroxide and an increase in the level of gene expression. mutant 94 had the highest yield and probably a suitable genetic potential in relation to drought tolerance. therefore, the mentioned mutant is recommended for carrying out further studies.

مطالعه الگوی پروفایل بیان ژن‌های دفاعی آنتی اکسیدانت ارقام برنج (Oryza sativa L) در پاسخ به تنش خشکی

تنش خشکی یکی از عوامل مهم محدودکننده تولید محصولات زراعی در جهان است. این جستار با هدف بررسی بیان ژن­های دفاعی در پاسخ به تنش خشکی و همچنین ارزیابی میزان تحمل به خشکی و سازِکار آن در ارقام برنج بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی در دو محیط جداگانه (تنش و بدون تنش خشکی) انجام شد. ارقام برنج استفاده شده شامل دو رقم تجاری اهلیمیطارم، سپیدرود و سه لاین امیدبخش نسل چهارم موتانت به نام­های 4، 94 و 95 بودند که در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس در سال 2018 آزمایش شدند. در آزمایش مربوط به تنش خشکی، آبیاری مزرعه از 40 روز پس از نشاکاری (مرحله با حداکثر پنجه‌زنی) تا انتهای دوره رشد به طور کامل قطع شد. در مرحله زایشی از برگ هر گیاه در هر بلوک به صورت جداگانه نمونه‌گیری به عمل آمد (تحت شرایط تنش و بدون تنش). میزان TBARM، سوپر اکسید و پراکسید هیدروژن و بیان ژن‌های مرتبط با تنش اکسیداتیو شامل سوپر اکسید دیسموتاز، کاتالاز، آسکوربات ‌پراکسیداز و گلوتاتیون ‌پراکسیداز اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد لاین‌های موتانت متحمل به تنش خشکی، میزانTBARM، سوپر اکسید و پراکسید هیدروژن کمتری نسبت به ارقام مورد مطالعه داشتند. لاین‌های موتانت 94، 4 و 95 و ارقام اهلمیطارم و سپیدرود به ترتیب بیشترین تا کمترین میزان بیان ژن و مقدار عملکرد را نشان دادند. مطابق نتایج، بین کاهش میزانTBARM، سوپر اکسید و پراکسید هیدروژن و افزایش بیان ژن مسیر تنش اکسیداتیو همبستگی بیشتری مشاهده شد. موتانت‌ 94 بیشترین عملکرد و پتانسیل ژنتیکی را در تحمل به تنش خشکی داشته است. در نتیجه موتانت‌ مورد اشاره برای مطالعات آینده پیشنهاد می‌گردد.