بررسی اثر تنش شوری بر میزان بیان ژن‌ sapk2 از گروه ژنی پروتئین کیناز در دو رقم متحمل و حساس برنج

مقدمه: شوری یکی از فاکتورهای نامطلوب محیطی برای گیاهان است که رشد و باروری آن ها را تحت تاثیر قرار می‎دهد. برنج به‎عنوان دومین غله جهان بعد از گندم، گیاهی نسبتاً حساس به تنش شوری است. پروتئین کینازها گروه مهمی از آنزیم های کیناز هستند که آمینواسیدهای مشخصی را در ساختار پروتئین فسفریله می کنند. این آنزیم ها در ارتباطات سلولی و القای پیام رشد و تکثیر نقش مهمی ایفا می کنند. بنابراین شناسایی و ارزیابی عملکرد ژن های خانواده ژنی پروتئین کیناز در برنج به درک ما درباره مکانیسم مولکولی مقاومت به تنش کمک خواهد کرد.مواد و روش ها: بررسی الگوی بیان ژن sapk2 در دو رقم متحمل و حساس به شوری برنج در سال 1400 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. تنش شوری در چهار سطح شاهد، 3، 6 و 9 دسی زیمنس بر متر و فاکتور زمان در سه سطح (6، 12 و 24 ساعت بعد از اعمال تنش) بررسی شد. نمونه‎برداری از برگ گیاه در مرحله گیاهچه (5-6 برگی) جهت بررسی بیان ژن sapk2 و ژن کنترل داخلی 18srrna صورت گرفت.یافته ها: نتایج بررسی الگوی بیان ژن نشان داد که در سطح شوری سه دسی زیمنس بر متر و شرایط بدون تنش، بین رقم متحمل و حساس تفاوتی وجود ندارد، اما در سطوح شش و نه دسی زیمنس بر متر، با افزایش زمان بعد از اعمال تنش، میزان بیان ژن sapk2 افزایش نشان داد. حداکثر بیان ژن در سطح شوری نه دسی زیمنس بر متر و 24 ساعت بعد از اعمال تنش بود. همچنین بررسی منحنی ذوب ژن sapk2 در هر دو رقم متحمل و حساس نشان داد دمای ذوب حدود 81 درجه سانتی‎گراد است.نتیجه گیری: با افزایش سطح شوری میزان بیان ژن sapk1 در گیاه برنج افزایش می یابد. همچنین بررسی اثر زمان بعد از اعمال تنش، بر میزان بیان ژن sapk1 نشان داد در ساعات اولیه بعد از اعمال تنش، میزان بیان ژن ناچیز بود اما با افزایش زمان تا 24 ساعت، بیان ژن افزایش یافت.

investigating the effect of salt stress on the expression level of sapk2 gene from the protein kinase gene group in two tolerant and sensitive rice cultivars

introduction: salinity is one of the unfavorable environmental factors for plants that affects their growth and fertility. rice, as the second grain in the world after wheat, is a relatively sensitive plant to salt stress. protein kinases are an important group of kinase enzymes that amino acids they phosphorylate a certain part in the protein structure. these enzymes play an important role in cell communication and inducing growth and proliferation messages. therefore, the identification and evaluation of the function of protein kinase gene family genes in rice will help our understanding of the molecular mechanism of stress resistance.materials and methods: examining the expression pattern of sapk2 gene in two rice varieties tolerant and sensitive to salinity in 1400 in the research greenhouse of the faculty of agriculture of lorestan university was carried out as a factorial experiment in the form of a completely randomized design in three replications. decisions per meter and time factor were investigated at three levels (6, 12 and 24 hours after applying stress). sampling of plant leaves at the seedling stage (5-6 leaves) was done to check the expression of sapk2 gene and internal control gene 18srrna. took.results: the results of the analysis of the gene expression pattern using real time pcr showed that there is no difference between the tolerant and sensitive cultivars at the salinity level of 3 ds/m and under no stress conditions, but at the levels of 6 and 9 ds/m with increasing time after applying the stress, the expression level the sapk2 gene increases and the maximum expression of the gene was at the salinity level of 9 ds/m 24 hours after applying the stress. the level of gene expression at the salinity level of 9 in the tolerant variety was very significant compared to the sensitive variety. 12 and 24 hours after the application of stress, the gene expression in the tolerant variety was about 4 times more than the sensitive variety and 9 times more than the non-stressed condition. also, the examination of the melting curve of sapk2 gene in both tolerant and sensitive cultivars showed that the melting temperature is about 81 degrees celsius.conclusion: with increasing salinity level, the expression level of sapk1 gene increases in rice plants. also, investigating the effect of time after applying stress on the level of sapk1 gene expression showed that in the early hours after applying stress, the level of gene expression was insignificant, but with increasing time up to 24 hours, gene expression increased.