واکنش فیزیولوژیک و بیان ژن های دخیل در تحمل به خشکی در ارقام متحمل و حساس گندم نان

تنش خشکی یکی از مهمترین تنش­های غیر زیستی است که رشد و نمو گیاه را تنظیم کرده و تولید گیاه را محدود می­کند. گیاهان از طریق تغییر متابولیسم سلولی­شان و مکانیسم­های دفاعی مختلف می­توانند به تنش رطوبتی واکنش نشان داده و سازگار شوند. دستورزی سطوح سیستم دفاعی آنتی اکسیداتیو و تجمع اسمولیت­های سازگار ممکن است عملکرد را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین، هدف از این مطالعه، پیدا کردن رابطه بین بیان ژن­های آنزیم­های آنتی­آکسیدانت و پرولین به عنوان تنظیم­کننده­ اسمزی در ارقام گندم تحت تنش بود. بدین منظور یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل دو رقم گندم ایرانی (رقم پیشتاز، رقم نیک­نژاد)، سه سطح تنش خشکی بودند. تنش خشکی منجر به کاهش کلروفیل a، کلروفیل b، کل و عملکرد در هر دو رقم شد که کاهش در رقم متحمل نیک­نژاد کمتر بود. تنش خشکی منجر به افزایش محتوای پرولین و فعالیت آنزیم­های CAT، APX و SOD شد. تحمل نسبی رقم متحمل نیک­نژاد به تنش خشکی را می­توان به افزایش محتوای کلروفیل و پرولین بیشتر که به­طور نزدیکی به سیستم دفاعی اکسیداتیو (شامل آنزیم­های CAT، APX و SOD) ارتباط دارند، نسبت داد. همچنین آنالیز بیان ژن نشان داد که سطوح بیان ژن­های CAT، APX ، ‌SOD و P5C5 در تنش خشکی افزایش یافت. رقم نیک­نژاد ظرفیت آنتی­اکسیدانتی بالا و القاء بیان ژن‌های مرتبط با تنش بهتری تحت تنش خشکی داشت. بنابراین، این رقم کارایی بهتری در مقایسه با پیشتاز در شرایط تنش دارد. به نظر می­رسد در بین ­ژن­های مورد بررسی، ژن­های SOD و P5C5  نقش مهمی در واکنش به شرایط تنش خشکی داشتند. 

Keywords:

Yield , Antioxidants , Proline , Gene Expression , Drought stress , Wheat. , عملکرد , آنتی‌اکسیدانت‌ها , پرولین , بیان ژن , تنش خشکی , گندم.