fa بررسی پاسخ‌های فیزیولوژیکی و مولکولی القاشده در زیر‌گونه‌های ایندیکا و ژاپونیکا برنج (Oryza sativa L.) تحت تنش سرما ژنتیک گیاهی Subject 01 پژوهشی کامل Applicable <span style="font-family:Tahoma;"><span style="font-size:14px;"><span style="line-height:normal"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span new="" roman="" times=""><b><span lang="FA" style="font-family:"Arial",sans-serif"></span></b></span></span></span></span></span></span> <p dir="RTL" style="font-style: normal; text-align: justify;"><span style="font-family:IRANsans;"><span style="font-size:14px;"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><a name="_Hlk164516683"><span lang="FA">تنش سرما، یکی از عوامل محدود کننده تولید و عملکرد برنج (</span></a></span></span></span></span><span style="font-family:IRANsans;"><span style="font-size:14px;"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><i>Oryza sativa</i> L.<span lang="FA">) می&shy;باشد. در این پژوهش، پاسخ&shy;های زودهنگام متابولیکی و مولکولی دو رقم برنج شامل یک رقم متحمل به سرما از زیر&shy;گونه ژاپونیکا، &quot;گرده&quot; و یک رقم حساس به سرما از زیر&shy;گونه ایندیکا &quot;شیرودی&quot; به تنش سرمای </span><span dir="LTR">C</span><span lang="FA">&deg; </span><span lang="FA">4 بررسی شد. تنش سرما موجب کاهش معنی&shy;دار محتوی کلروفیل </span><i><span dir="LTR">a</span></i><span lang="FA"> و </span><i><span dir="LTR">b</span></i> و کاروتنوئید&shy;ها در هر دو رقم برنج شد. با این وجود، محتوی رنگریزه فتوسنتزی در رقم شیرودی، به میزان بیش‌تری در اثر سرما کاهش یافت که مؤید ظرفیت ژنتیکی پایین این رقم در حفاظت از سامانه فتوسنتزی بود. میزان پراکسید هیدروژن <span lang="FA">(</span>H₂O₂<span lang="FA">) و مالون&shy;دی&shy;آلدهید (</span>MDA<span lang="FA">) رقم شیرودی، حین سرما، به‌صورت معنی&shy;داری بالا&shy;تر از این مقادیر در ر</span>‌‌‌‌<span lang="FA">قم گرده بود که این نتایج با ظرفیت پایین&shy;تر رقم شیرودی در سرکوب گونه&shy;های فعال اکسیژن مرتبط است. بالا&shy;تر بودن سطح بیان رونوشت ژن بتا-گلوکوزیداز (</span><i>BG</i><span lang="FA">) در ساعات پایانی اعمال سرما در رقم گرده، می&shy;تواند بیانگر نقش این آنزیم در افزایش سطح آبسیزیک&shy;اسید فعال سلول در حین سرما در این رقم باشد. افزایش معنی&shy;دار سطح رونوشت&shy; ژن فنیل&shy;آلانین&shy; آمونیا&shy;لیاز (</span><i>PAL</i><span lang="FA">) رقم گرده نسبت به رقم شیرودی، بیانگر القای پاسخ&shy;های دفاعی در مسیر فنیل&shy;پروپانوئیدی می&shy;باشد. نتایج این پژوهش نشان می&shy;دهد که توانایی حفاظت از ساختار&shy;های فتوسنتزی، ظرفیت بالا&shy;تر در حفاظت سلول در برابر تنش&shy;های اکسیداتیو و نیز تنظیم بیان ژن&shy;های دخیل در متابولیسم آبسیزیک&shy;اسید و ترکیبات ثانویه طی تنش، از جمله دلایلی هستند که در تحمل رقم گرده به سرما مؤثرند. </span></span></span></span></span></p> <p style="text-align: justify;"></p> <p style="text-align: justify;"></p> <p style="text-align: justify;"></p> <p style="text-align: justify;"><span style="font-family:Tahoma;"><span style="font-size:14px;"><span new="" roman="" times="">Cold stress is one of the major factors limiting rice (<i>Oryza sativa</i> L.) productivity and yield. Two rice cultivars were chosen for this study: a japonica rice, &lsquo;Gerde&rsquo;, and an indica rice, &lsquo;Shiroodi&rsquo;, representing tolerant and sensitive cultivars, respectively. In this work, the early physiological and molecular responses of these two cultivars to 4&deg;C cold stress were investigated. We found that cold stress caused a significant decrease in the content of chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoids in both rice cultivars. However, the photosynthetic pigment content in the Shiroodi cultivar decreased to a greater extent, indicating its limited genetic capacity to protect its photosynthetic machinery. During cold stress, the amounts of hydrogen peroxide and malondialdehyde produced by the Shiroodi cultivar were significantly higher than those in Gerde, suggesting a lower capacity of Shiroodi to scavenge reactive oxygen species. The higher level of beta-glucosidase gene expression in the final hours of cold treatment in the Gerde cultivar indicates the involvement of this enzyme in elevating cellular levels of active abscisic acid. Moreover, the significant increase observed in the transcript level of phenylalanine-ammonia-lyase in Gerde indicates the induction of defense responses related to the phenylpropanoid pathway. Altogether, one can conclude that the higher cold tolerance of the Gerde cultivar is multifaceted, involving various factors such as its ability to protect its photosynthetic machinery, its greater capacity for cell protection against oxidative stress, and the expression modulation of genes involved in abscisic acid metabolism and secondary metabolism.</span></span></span></p> رنج, بتاگالاکتوزیداز, بیان ژن, تنش سرما, تنش اکسیداتیو Beta-galactosidase, Cold stress, Gene expression, , Oxidative stress, Rice. 115 126 http://mg.genetics.ir/browse.php?a_code=A-10-96-9&slc_lang=fa&sid=1 Fatemeh Soltani فاطمه سلطانی fa.soltani279@gmail.com 10031947532846008306 10031947532846008306 No College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی کرج دانشگاه تهران، کرج، ایران Reza Maali-Amiri رضا معالی امیری rmamiri@ut.ac.ir 10031947532846008307 10031947532846008307 Yes College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی کرج دانشگاه تهران، کرج، ایران Nadin Topfer نادین توپفر natoepfer@gmail.com 10031947532846008308 10031947532846008308 No Institute for Plant Sciences, University of Cologne, Cologne, Germany موسسه علوم گیاهی، دانشگاه کلن، آلمان Seyed-Amir Marashi سید امیر مرعشی marashi@ut.ac.ir 10031947532846008309 10031947532846008309 No Department of Biotechnology, College of Science, University of Tehran, Tehran, Iran گروه بیوتکنولوژی، دانشکدگان علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران Houshang Alizadeh هوشنگ علیزاده halizade@ut.ac.ir 10031947532846008310 10031947532846008310 No College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی کرج دانشگاه تهران، کرج، ایران