بیان افتراقی ژن های StFtsH۵، StFtsH۶ و StFtsH۱۰ در سیب زمینی در مواجهه با تنش های سرما، گرما و نور زیاد

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: تنش­های غیرزیستی فاکتورهای مهم در کاهش عملکرد محصولات زراعی هستند. سرما، گرما و نور زیاد ازجمله مهمترین تنش ­های غیرزیستی در گیاهان به ­شمار می­روند. لذا درک مکانیسم مولکولی ژن­های درگیر در تنش ضروری به­ نظر می­رسد. متالوپروتئاز FtsH یکی از تنظیم­ کننده­ های کلیدی در پاسخ به تنش­ های غیرزیستی است. مطالعات زیادی بر روی FtsH در گیاهان مختلف انجام شده است. اما تحت تنش سرما، گرما و نور زیاد بر روی سیب­ زمینی گزارشی وجود ندارد. مواد و روش­ ها: در این مطالعه، بیان ژن StFtsH۵، StFtsH۶ و StFtsH۱۰ در سه بافت ریشه، ساقه و برگ در پاسخ به سه تنش سرما، گرما و نور زیاد بررسی شد. ژنوتیپ آگریا تحت شرایط کنترل شده در گلخانه کشت شد. بعد از تیمارهای سرما، گرما و نورزیاد، نمونه ­برداری از برگ، ساقه و ریشه تحت دو شرایط کنترل و تنش بعد از اعمال تیمار ۲۴ و ۴۸ ساعت انجام شد. بیان نسبی ژن­های انتخاب­ شده تعیین شد. یافته­ ها: ژن StFtsH۵ بعد از ۲۴ و ۴۸ ساعت تحت تنش دمای پایین در برگ و ساقه افزایش بیان­ معنی­ داری را نسبت به شرایط کنترل نشان داد. همچنین این ژن تحت تنش گرمایی در دو زمان اعمال تنش در ریشه و برگ افزایش میانگین بیان نسبی نسبت به شرایط کنترل داشته ­است. StFtsH۵ در برگ تحت تنش نور زیاد در ۲۴ ساعت بعد از اعمال تنش افزایش بیان نسبی نسبت به شرایط نرمال نشان داد. اما ژن StFtsH۶ تحت تنش دمای پایین، گرما و نور زیاد بعد از ۴۸ و۲۴ ساعت بعد از اعمال تنش در برگ، ساقه و ریشه میانگین بیان نسبی بالایی برخوردار نبود. ژن StFtsH۱۰ تحت تنش نور زیاد در ساقه و ریشه در ۴۸ ساعت بعد از تنش افزایش بیان معنی­ داری را نشان داد. در برگ­ و ساقه تحت تنش دمای پایین در ۴۸ ساعت بعد از اعمال تیمار میانگین بیان بالایی را به­ خود اختصاص داد. اما این ژن ۲۴ و ۴۸ ساعت بعد از اعمال تنش گرمایی و نور زیاد به ­ترتیب افزایش بیان بالایی را در ساقه و ریشه نسبت به شرایط کنترل داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که تحت ۳ تیمار تنشی (سرما، گرما و نور زیاد) ژن­های StFtsH۵ و StFtsH۶ در ساقه، برگ و ریشه بیشترین و کمترین میانگین بیان نسبی را نشان داد. نتیجه­ گیری: در میان سه ژن، StFtsH۵ بالاترین بیان را در سه بافت تحت تنش سرما، گرما و نور زیاد نشان داد. با توجه به یافته­ های فوق، تغییرات بیشتر بیان ژن StFtsH۵ احتمالا می­ تواند ناشی از نقش موثر این ژن در تنش ­های غیرزیستی مخصوصا سرما، گرما و نور زیاد باشد.

Keywords:

Abiotic stress , Agria , Cold , FtsH , Heat , آگریا , استرس غیرزیستی , سرما , گرما , FtsH