امروز چهارشنبه 1 آذر 1396

بررسی الگوی بیان ژن‌های آهن سوپر‌اکسید دیسموتاز و فریتین-3 تحت تنش شوری در برگ و ریشه نعناع ‌فلفلی

Evaluation of the expression pattern of Fe-superoxide dismutase and Ferritin-3 genes under salinity in peppermintʼs leaf and root

MGJ-15-B-00361

ژنتیک گیاهی

پژوهشی کامل

Fa

 

 

تنش شوری فرآیند‌های فیزیولوژیکی متعددی را در گیاهان تحت تأثیر قرار می‌دهد. از آن جمله آسیب‌های اکسیداتیو اجزای سلولی می‌باشد که توسط گونه‌های فعال اکسیژن ایجاد می‌شوند و در مقابل، آنزیم‌های آنتی اکسیدان باعث جلوگیری از این آثار مخرب می‌شوند. در این تحقیق تغییرات بیان ژن‌های آهن سوپر‌اکسید دیسموتاز (FeSOD) و فریتین-3 تحت تنش شوری (0، 25، 50، 75، 100 و 150 میلی‌مولار NaCl) در گیاه نعناع فلفلی با روش Real time PCR مورد بررسی قرار گرفت. در زمان‌های 24 و 48 ساعت، یک هفته و یک ماه پس از شروع تنش از برگ و ریشه گیاه نمونه برداری انجام گرفت. نتایج نشان داد که بیان ژن FeSOD با افزایش تنش شوری در هر دو نمونه برگ و ریشه افزایش یافت، اما این افزایش بیان در برگ‌ها بیش‌تر و پایدار‌تر بود. در برگ‌ها 24 ساعت پس از شروع تنش بیان ژن FeSOD کاهش یافت، اما با گذر زمان تا یک هفته افزایش در بیان این ژن مشاهده شد. پس از یک ماه اعمال تنش، بیان این ژن در نمونه برگ مجدداً به‌صورت معنی‌داری کاهش یافت. در ریشه نیز در نمونه‌برداری 24 ساعت، بیان ژن FeSOD کاهش داشت، اما در زمان‌های 48 ساعت، یک هفته و یک ماه پس از تنش، بیان این ژن به مقدار جزیی افزایش یافت. بیان ژن فریتین در سطوح مختلف شوری در نمونه برگ با ریشه تفاوت داشت، به طوری‌که در برگ در سطوح پایین تنش (25 و 50 میلی‌مولار) میزان بیان ژن افزایش یافته و با افزایش سطح شوری میزان بیان ژن کاهش یافت. اما در ریشه در تمامی سطوح تنش بیان ژن کاهش نشان داد. در مورد زمان‌های مختلف نمونه‌برداری پس از شروع تنش نیز بیان ژن فریتین در برگ و ریشه با هم متفاوت بود، به گونه‌ای که در زمان‌های اولیه پس از شروع تنش (48 ساعت) در برگ‌ها افزایش معنی‌داری در بیان ژن مشاهده شد و تدریجاً با افزایش مدت زمان قرار‌گیری در معرض تنش بیان ژن کاهش یافت. اما بیان این ژن در ریشه در زمان‌های 24 و 48 ساعت و یک هفته کاهش یافته و با رسیدن به یک ماه قرارگیری در معرض تنش به میزان قابل توجهی افزایش نشان داد.

Salt stress negatively affects many physiological processes in plants. Some of these effects may involve the oxidative damages of cellular components, which can be created by reactive oxygen species (ROS) and prevented by antioxidant enzymes. In this study, FeSOD and Ferritin-3 genes expression under salt stress (0, 25, 50, 75, 100 and 150 mM Nacl) in peppermint using quantitative real time PCR method were investigated. Samples of the leaf and root were collected 24, 48 hour, one week and one month after exposure to stress. Results showed that expression of FeSOD gene up-regulated by increasing salt stress in both leaf and root, but it was higher and more stable in leaves. Expression of this gene was down-regulated after 24 hour, but up-regulated after 48 hour and one week in the leaves, and down-regulated significantly after one month again. In the roots, the FeSOD gene expression was down-regulated after 24 hour, alike leaves, but up-regulated after 48 hour, one week and one month. The expression pattern of Ferritin gene was various in the leaf and root. In the leaves, expression of Ferritin gene was up-regulated in low concentration of salt stress (25 & 50 mM NaCl), then down-regulated by increasing of salinity levels but in the roots, the gene expression down-regulated in all of the salinity levels. The Ferritin gene expression was up-regulated significantly in the early stages of exposure to the salt stress (after 48 hour), and then down-regulated in late time course of exposure to the stress in the leaves. In the roots, the expression of this gene was down-regulated after 24 and 48 hours and one week exposure to the stress, but up-regulated significantly after one month.

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

راضیه راه کان
R Rahkan

نویسنده مسئول

حسن سلطانلو
H Soltanloo

soltanlooh[AT]gau.ac.ir نویسنده مسئول

سیده ساناز رمضانپور
SS Ramezanpour

نویسنده مسئول

سارا خراسانی نژاد
S Khoarasaninejad

نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده