Modern Genetics Journal
فصلنامه علمی ژنتیک نوین
MGj
General
http://mg.genetics.ir
1
admin
2008-4439
2008-4439
8
14
8888
13
fa
jalali
1400
6
1
gregorian
2021
9
1
16
3
online
1
fulltext
fa
ارزیابی بیان نسبی برخی از ژنهای دخیل در تحمل سرما نخود زراعی (Cicer arietinum L.)
Assessment of relative expression of some genes involved in cold tolerance in chickpea (Cicer arietimun L.)
ژنتیک گیاهی
Subject 01
پژوهشی کامل
Applicable
در این پژوهش، اثر تنش سرما بر میزان شاخص­ خسارت سلولی (<span dir="LTR">H<sub>2</sub>O<sub>2</sub></span>) و فعالیت آنزیم فتوسنتزی فسفوانول پیروات کربوکسیلاز (<span dir="LTR">PEPC</span>) و بیان نسبی ژن­های زیرواحد کوچک و بزرگ روبیسکو و پروتئین اتصالی به کلروفیل <em><span dir="LTR">a/b</span></em> در دو ژنوتیپ متحمل <span dir="LTR">Sel96th439</span> و حساس <span dir="LTR">ILC533</span> به سرما نخود زراعی (<em><span dir="LTR">Cicer</span></em><span dir="LTR"> <em>arietimun</em> L.</span>) تحت تنش سرما (<span dir="LTR">˚C</span> 4) بررسی شد. تحت تنش سرما میزان <span dir="LTR">H<sub>2</sub>O<sub>2</sub></span> در ژنوتیپ متحمل در مقایسه با ژنوتیپ حساس به­طور معنی­داری کمتر بود (تا %8/40). نتایج نشان داد که فعالیت فسفوانول پیروات کربوکسیلاز (<span dir="LTR">PEPC</span>) در هر دو ژنوتیپ و به­خصوص در ژنوتیپ متحمل (تا 69%) افزایش یافت با این وجود در روز ششم پس از تنش سرما فعالیت <span dir="LTR">PEPC</span> 9/16 درصد در ژنوتیپ متحمل بیشتر از حساس بود. در ژنوتیپ متحمل میزان بیان ژن­های زیرواحد کوچک و بزرگ روبیسکو در روز اول تنش سرما نسبت به شرایط کنترل به­طور معنی­داری افزایش (به­ترتیب %3/80 و %6/70) یافت در حالی­که در روز ششم تنش میزان بیان این ژن­ها (به­ترتیب %5/93 و %2/38) کاهش یافت. در ژنوتیپ حساس، میزان بیان ژن­ها در مقایسه با شرایط کنترل کاهش مداوم و معنی­داری داشت. میزان بیان نسبی ژن پروتئین اتصالی به کلروفیل <em><span dir="LTR">a/b</span></em> روند تغییرات تقریبا مشابهی در مقایسه با ژن زیرواحد کوچک و بزرگ روبیسکو نشان داد، با این تفاوت که در روز ششم تنش سرما میزان بیان این ژن در ژنوتیپ متحمل هم سطح کنترل شد. این نتایج احتمالا به استقرار مجدد هموستازی سلولی از طریق فعالیت­های متابولیکی و فتوسنتزی در جهت سازگاری گیاه به تنش سرما اشاره دارد. کاهش شاخص خسارت سلولی (<span dir="LTR">H<sub>2</sub>O<sub>2</sub></span>) در ژنوتیپ­ متحمل در روز ششم تنش سرما در مقایسه با ژنوتیپ حساس تایید کننده این موضوع می­باشد. بنابراین تغییر متابولیسم مشارکت کننده در فتوسنتز می­تواند شاخصی در ارزیابی درجه تحمل نخود زراعی به سرما باشد.
In this experiment, the effect of cold stress on cell damage index (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>) and photosynthetic enzyme activity of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) and relative expression of small <em>Rubisco</em> and large <em>Rubisco </em>subunit genes and the <em>chlorophyll a/b</em> <em>binding protein</em> gene were studied in two chickpea (<em>Cicer</em> <em>arietimun</em> L.) genotypes differing in cold sensitivity (tolerant Sel96th11439 and sensitive ILC533) during cold stress (4˚C). Under cold stress, H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> was significantly lower in the tolerant genotype compared to the sensitive one (by 40.8%). Results showed that PEPC activity increased in both genotypes particularly in tolerant genotype (by 69%). However, on the sixth day of cold stress, PEPC activity in tolerant genotype was 16.9% more than sensitive genotype. In tolerant genotype, the expression of small and large <em>Rubisco </em>subunit genes on the first day of cold stress showed significant increase (by 80.3% and 70.6%, respectively) compared to control conditions, while on the sixth day of cold stress, the expression of these genes significantly declined (93.5% and 38.2%, respectively) compared to control conditions. In sensitive genotype, the expression of studied genes significantly declined compared to control conditions. The relative expression of <em>chlorophyll a/b</em> <em>binding protein</em> gene has shown almost the same trend compared to small and large subunit, with the difference that in tolerant genotype, on the sixth day of cold stress was equaled to control plants. These results are probably referred further homeostasis of cell through metabolic activities and photosynthesis for acclimatization the plant to cold stress. The reduction of cell damage index (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>) in tolerant genotypes on the sixth day of cold stress compared to sensitive genotype confirms this issue. Therefore, changes in metabolism involved in photosynthesis can be an indicator for assessing the degree of cold tolerance in chickpea.
بیان ژن, تنش سرما, پراکسیدهیدروژن (H2O2), فتوسنتز, متابولیسم
Cold stress, Gene expression, Hydrogen peroxide (H2O2), Metabolism, Photosynthesis
183
192
http://mg.genetics.ir/browse.php?a_code=A-10-96-4&slc_lang=fa&sid=1
Helen
Poormazaheri
هلن
پورمظاهری
h.poormazaheri@gmail.com
10031947532846005937
10031947532846005937
No
University of Tehran
دانشگاه تهران
Reza
Maali-Amiri
رضا
معالی امیری
rmamiri@ut.ac.ir
10031947532846005938
10031947532846005938
Yes
University of Tehran
دانشگاه تهران
Farid
Eshaghi
فرید
اسحقی
10031947532846005939
10031947532846005939
No
University of Tehran
دانشگاه تهران