fa ارزیابی اثر نانوذرات دی اکسید سیلیسیوم (SiO2-NPs) بر الگوی بیانی ژن‌های دساچوراز اسیدهای چرب و برخی خصوصیات مورفو فیزیولوژیکی گیاه خرفه ژنتیک گیاهی Subject 01 پژوهشی کامل Applicable <span style="font-size:11pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span style="line-height:107%"><span calibri="" style="font-family:"><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">سیلیسیوم (</span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Si</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">) به عنوان یک عنصر شبه ضروری، نقش مهمی در تقویت رشد و نمو گیاه دارد. بکارگیری ابزارهای نوآورانه جهت تولید انواع نانوکودها،</span></span></span> <span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">یکی از راهکارهای مؤثر جهت افزایش تولیدات کشاورزی برای تأمین نیازهای آینده جمعیت رو به رشد می‌باشد. با این حال اطلاعات کمی در خصوص اثرات نانوذره </span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Si</span></span></span><span style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:"> در تنظیم متابولیسم و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی در دسترس است. از آنجا که دساچورازهای اسیدچرب (</span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">FAD</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">) نقش کلیدی در بیوسنتز اسیدهای چرب غیر اشباع و تقویت ارزش تغذیه‌ای گیاهان دارند، در این مطالعه اثرات کاربرد غلظت‌های مختلف (10 تا 40 پی‌پی‌ام) نانوذره دی اکسید سیلیسیوم (</span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">SiO₂</span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">-</span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">NPs</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">) بر تغییرات الگوی بیانی دساچوراز امگا 6 (</span></span></span><i><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">FAD2</span></span></span></i><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">) و دساچوراز امگا 3 (</span></span></span><i><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">FAD8</span></span></span></i><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">) در گیاه خرفه (</span></span></span><i><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Portulaca</span></span></span></i><i> </i><i><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">oleracea</span></span></span></i><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">) به عنوان منبع غنی اسیدهای چرب اشباع نشده چندگانه (</span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">PUFA</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">) مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین اثر غلظت‌های مختلف نانوذره </span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">SiO₂</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:"> بر پارامترهای رشدی، محتوای رنگیزه‌های فتوسنتزی و فعالیت ترکیبات آنتی اکسیدانی آنزیمی نظیر کاتالاز و پراکسیدازمورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد میزان رونویسی ژن‌های دساچوراز تحت تیمار غلظت‌های مختلف این نانوذره تغییر یافت، خصوصا میزان بیان ژن </span></span></span>&nbsp;<i><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">FAD2</span></span></span></i><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">که</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:"> در تمامی غلظت‌های اعمال شده</span></span></span> <span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">نانوذره، افزایش معنی‌داری را نسبت به گیاهان شاهد نشان داد و در غلظت 30 پی‌پی‌ام </span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">SiO₂</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">به بیشینه مقدار خود رسید. تغییرات میزان پارامترهای رشدی و محتوای رنگیزه‌های فتوسنتزی نیز در پاسخ به غلظت‌های متفاوت نانوذره </span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">SiO₂</span></span></span><span style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:"> نسبت به گیاهان شاهد مثبت گزارش شد. میزان فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و پراکسیداز نیز با افزایش غلظت نانوذره افزایش یافت و در غلظت 40 پی‌پی‌ام </span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">SiO₂</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:">به بیشینه مقدار خود رسید. این یافته‌ها نشان داد که کاربرد این نانوذره از طریق تاثیر بر بیان ژن‌های دساچوراز اسیدهای چرب، نقش کلیدی در تنظیم میزان اسیدهای چرب اشباع نشده چندگانه و بهبود ارزش تغذیه‌ای و آنتی‌اکسیدانی گیاه دارد. از این رو می‌توان نتیجه گرفت که نانوذرات </span></span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">SiO₂</span></span></span><span lang="FA" style="font-size:12.0pt"><span style="line-height:107%"><span b="" lotus="" style="font-family:"> با تاثیر بر فرآیندهای متابولیکی گیاه باعث تقویت شاخص‌های رشدی و افزایش توان ظرفیت فتوسنتزی گیاه می‌شوند و می‌توانند نقش کلیدی در افزایش تاب آوری گیاه نسبت به تنش‌های محیطی گیاه داشته باشد. </span></span></span></span></span></span></span></span><br> &nbsp; <span style="font-size:11pt"><span style="line-height:normal"><span calibri="" style="font-family:"><span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Silicon (Si) as a quasi-essential element plays an important role in enhancing plant growth and development. Using innovative tools to produce various types of nanofertilizers is one of the effective solutions to increase agricultural production to meet the future needs of the growing population. However, little information is available regarding the effects of Si nanoparticles in regulating metabolism and improving the quality of agricultural products.</span></span> <span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Since fatty acid desaturases (FADs) play a key role in the biosynthesis of unsaturated fatty acids and enhancing the nutritional value of plants, in this study, the effects of applying different concentrations (10 to 40 ppm) of silicon dioxide nanoparticles (SiO₂-NPs) on changes in the expression pattern of omega-6 desaturase (<i>FAD2</i>) and omega-3 desaturase (<i>FAD8</i>) in purslane (<i>Portulaca oleracea</i>), a rich source of polyunsaturated fatty acids (PUFA), were evaluated.</span></span> <span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Also, the effect of different concentrations of SiO₂-NPs on growth parameters, photosynthetic pigment content, and the activity of antioxidant enzyme compounds including catalase</span></span><span style="font-size:12.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""> and</span></span><span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""> peroxidase was evaluated.</span></span> <span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">The results showed that the transcription rate of desaturase genes changed under different concentrations of SiO₂-NPs, especially the expression rate of the <i>FAD2</i> gene, which showed a significant increase in all applied nanoparticle concentrations compared to control plants (without SiO₂-NPs) and reached its maximum value at a concentration of 30 ppm SiO₂-NPs.</span></span> <span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Changes in growth parameters and pigments content were also reported to be significantly positive in response to different concentrations of SiO₂-NPs compared to control plants.</span></span> <span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">The activity of catalase and peroxidase enzymes also increased with increasing nanoparticle concentration and reached its maximum value at a concentration of 40 ppm SiO₂-NPs. These findings showed that the use of this nanoparticle, through its effect on the expression of fatty acid desaturase genes, plays a key role in regulating the amount of polyunsaturated fatty acids and improving the nutritional and antioxidant value of the plant. Therefore, it can be concluded that SiO₂-NPs can help enhance growth indices and increase the photosynthetic capacity of the plant by affecting plant metabolic processes, and play a key role in increasing plant resilience to environmental stresses.</span></span><span style="font-size:12.0pt"><span style="font-family:"Times New Roman",serif"></span></span></span></span></span><br> &nbsp; بیان ژن, خرفه, دساچورازهای اسیدهای چرب, ظرفیت آنتی‌اکسیدانی, نانوذرات دی اکسید سیلیسیوم Gene expression, purslane, fatty acid desaturases, antioxidant capacity, silicon dioxide nanoparticles 0 0 http://mg.genetics.ir/browse.php?a_code=A-10-342-3&slc_lang=fa&sid=1 Anis Darem انیس دارم anisdarem79@gmail.com 10031947532846008893 10031947532846008893 No MSc Student, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran دانشجوی کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران. Hengameh Taheri هنگامه طاهری taheri@asnrukh.ac.ir 10031947532846008894 10031947532846008894 Yes Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران Mohammad Golbashy محمد گلباشی mgolbashy@asnrukh.ac.ir 10031947532846008895 10031947532846008895 No Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران