ارزیابی بیان افتراقی برخی ژن ها و صفات بیوشیمیایی تحت تاثیر تنش نیترات نقره در سه رقم گندم نان

مقدمه: تنش ناشی از عناصر فلزی یکی از مشکلات جدی بازدارنده تولید محصول در سراسر جهان است. تنش فلزی باعث تغییرات فنوتیپی، آنزیمی (اکسیداسیون سلولی) و بیان ژن در گیاهان می‌شود، به همین منظور آزمایشی جهت  بررسی اثر نیترات نقره در سطح مولکولی و بیوشیمیایی در سه رقم گندم نان (کلاته، گنبد و احسان)  انجام شد.مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه اجرا گردید. آزمایش مجزا مشتمل بر بررسی سطوح نیترات نقره (در سه سطح 0، 2 و 4 میلی مولار) به عنوان عامل اکسیداتیو و اسید آسکوربیک (در سه سطح 0، 10 و 20 میلی مولار) به عنوان عامل پاداکسیدان و ارقام گندم (احسان وکلاته ، گنبد) انجام شد. اعمال تمام تیمارها با انجام محلول پاشی (مه پاش) بر روی برگ در محدوده مرحله 60 زادکس (8برگی) انجام گرفت. علاوه بر مه پاش تیمار نمک نقره و آسکوربیک اسید به تنهایی، تیمار ترکیبی با اعمال تیمار پاداکسیدان یک ساعت قبل از تیمار اکسیداتیو نیترات نقره انجام شد. صفات بیوشیمیایی شامل میزان اکسیداسیون سلولی و همچنین ارزیابی بیان برخی ژن ها شامل mapk3 و mapk6 انجام گرفت.یافته‌ها: نتایج نشان داد محتوای هر دو نوع کلروفیلa  و b در رقم احسان، به دلیل مقاومت نسبتا بالای آن نسبت به سایر ارقام، با افزایش آنتی‌اکسیدان آسکوربیک اسید بیشتر حفظ و احیا شد. بیان نسبی ژن‌های mapk3 و mapk6 همبستگی مثبتی با افزایش میزان پیش تیمار آسکوربیک اسید در رقم احسان نشان داد.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که تحت تنش نیترات نقره، برخی از ارقام گندم نان قادر به نشان‌دادن واکنش‌های مثبت و افزایش بیان ژن‌هایی هستند که با تحمل به تنش‌های محیطی مرتبط‌اند همچنین نتایج این تحقیق می‌تواند به درک بهتر مکانیسم‌های مولکولی و بیوشیمیایی مرتبط با تحمل به تنش در گندم نان کمک کند و راهکارهایی برای بهبود روش‌های کشت و مدیریت منابع ژنتیکی ارائه دهد. در نهایت، شناسایی ارقام مقاوم به تنش می‌تواند به بهبود سازگاری گیاهان در شرایط محیطی نامساعد کمک کند.

assessment of differential gene expression and biochemical traits in bread wheat cultivars in response to silver nitrate stress

introduction: metal stress poses a significant challenge to crop production globally. this type of stress induces phenotypic, enzymatic (cellular oxidation), and gene expression alterations in plants. therefore, an experiment was conducted to explore the impact of silver nitrate at the molecular and biochemical levels in three bread wheat cultivars (khalete, gonbad, and ehsan).materials and methods: the experiment was conducted as a factorial experiment in a completely randomized basic design with three replications under greenhouse conditions. a separate experiment was carried out to examine the effects of silver nitrate (at levels of 0, 2, and 4 mm) as an oxidative agent, as well as ascorbic acid (at levels of 0, 10, and 20 mm) as an antioxidant agent, on wheat cultivars (ehsan, kelate, gonbad). all treatments were administered through foliar spraying on the leaves at the 60 zadex stage (8 leaves). in addition to individual applications of silver salt and ascorbic acid, a combined treatment was applied by administering the antioxidant treatment one hour before the oxidative silver nitrate treatment. biochemical traits, including the rate of cellular oxidation and the expression of genes such as mapk3, and mapk6, were assessed.results: the results indicated that chlorophyll a and b content in the ehsan cultivar, which exhibited relatively higher resistance compared to other cultivars, was better preserved and restored with increasing levels of antioxidant ascorbic acid. the relative expression of mapk3 and mapk6 genes positively correlated with increased ascorbic acid pretreatment in the ehsan cultivar.conclusion: the results showed that under silver nitrate stress, some bread wheat cultivars are able to exhibit positive responses and increase the expression of genes related to tolerance to environmental stresses. the findings of this study can also aid in a better understanding of the molecular and biochemical mechanisms associated with stress tolerance in bread wheat, offering solutions for enhancing cultivation methods and genetic resource management. ultimately, identifying stress-resistant cultivars can enhance plant adaptation to adverse environmental conditions.