fa ارزیابی بیان برخی از ژن‌های تحمل سرما در لاین‌های حاصل از تلاقی ارقام گندم زمستانه و بهاره تحت دوره‌های عادت‌دهی به دمای پایین ژنتیک گیاهی Subject 01 پژوهشی کامل Applicable <h1 dir="RTL" style="text-align:justify"><span style="font-family:Tahoma;"><span style="font-size:9pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">تنش دمای پایین یکی از انوع تنش‌های غیر زیستی است که به‌طور مستقیم رشد و عملکرد محصولات مهم کشاورزی از جمله گندم را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می‌هد. این تحقیق به‌منظور بررسی ارتباط بین </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">تنظیمات نموی با میزان تحمل دمای پایین، تجمع</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"> پراکسید هیدروژن (</span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt">H₂O₂</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">)</span> <span lang="FA" style="font-size:10.0pt">و میزان بیان ژن‌های رمزکننده آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در مراحل مختلف نموی در</span><span lang="AR-SA" style="font-size:10.0pt"> لاین‌های حاصل از تلاقی ارقام گندم نورستار و پیشتاز انجام شد. </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">نتایج حاصل از ارزیابی </span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt">LT₅₀</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"> نشان داد که ژنوتیپ‌های زمستانه و بینابینی در دومین دوره عادت‌دهی به </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">دمای پایین</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">، مصادف با نقطه اشباع نیاز بهاره‌سازی، به حداکثر میزان تحمل </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">دمای پایین </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">دست یافته و با ورود به فاز زایشی در سومین دوره عادت‌دهی به </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">دمای پایین </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">میزان تحمل </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">دمای پایین </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">کاهش یافت. ژنوتیپ‌های بهاره تحمل </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">دمای پایین </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">بسیار محدودی داشتند. بررسی میزان بیان نسبی ژن </span><i><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt">TaVRT-1</span></i><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"> نشان دهنده بیان بالا و دائمی آن در طول دوره‌های عادت‌دهی به </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">دمای پایین </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">در ژنوتیپ‌های بهاره بود. با این وجود در ژنوتیپ‌های زمستانه و بینابینی، بیان نسبی این ژن تنها پس از تکمیل نیاز بهاره‌سازی افزایش یافت. بیان ژن‌های رمز‌کننده آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در ژنوتیپ‌های زمستانه و بینابینی بیشتر از ژنوتیپ&shy;های بهاره بود و در دومین دوره عادت&shy;دهی به </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">دمای پایین </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">به بیشترین میزان خود رسید. با افزایش بیان ژن </span><i><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt">TaVRT-1</span></i><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"> و کاهش بیان ژن‌های کد کننده آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی میزان تجمع </span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt">H₂O₂</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"> در سومین دوره عادت‌دهی به </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">دمای پایین </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">به بیشترین مقدار رسید. محتوی </span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt">H₂O₂</span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"> در ژنوتیپ&shy;های بهاره بیشتر از ژنوتیپ‌ها زمستانه و بینابینی بود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که ژنوتیپ&shy;های زمستانه و بینابینی با کاهش بیان ژن </span><i><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt">TaVRT-1</span></i><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"> و متعاقباً افزایش طول مرحله رویشی و بیان ژن‌های رمز‌کننده آنزیم‌های آنتی اکسیدانی خسارت ناشی از تنش اکسیداتیو القا شده توسط </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">دمای پایین </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">را تعدیل نموده و سبب بهبود تحمل </span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt">دمای پایین شدند.</span></span></span></span></span></h1> <span style="font-size:11pt"><span style="tab-stops:261.4pt"><span style="line-height:107%"><span calibri="" style="font-family:"><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">Low temperature stress is a kind of abiotic stress directly affecting growth and productivity of important agricultural products including wheat, worldwide. The purpose of the present study was to investigate the relationship between developmental regulation with low temperature tolerance, hydrogen peroxide (H₂O₂) accumulation and the expression of antioxidant enzymes genes </span></span></span></span><span lang="EN" style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">in different phenological development stages in </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">lines (RIL) of crosses between Pishtaz and Norstar wheat. </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">Winter- and facultative-habit genotypes </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">in the second period of </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">low temperature </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">acclimation, coinciding with the saturation range of the vernalization requirement, reached their maximum of </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">low temperature </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">tolerance, followed by a decrease in </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">low temperature </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">tolerance at the reproductive phase in third period of </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">low temperature </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">acclimation.</span></span></span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">Spring genotypes had very limited </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">low temperature </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">tolerance. Relative expression of <i>TaVRT-1</i> gene in spring genotypes showed high and constitutively expression during </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">low temperature </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">acclimation periods. However, </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">the relative expression of this gene </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">in w</span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">inter- and facultative-habit genotypes </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">is expressed only after vernalization saturation. The relative expression of antioxidant enzymes genes were higher in </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">winter- and facultative-habit genotypes</span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black"> than spring-</span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black"> habit</span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black"> genotypes, and reached its maximum in the second period of </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">low temperature </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">acclimation.</span></span></span></span> <span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">Along with the increasing of relative expression of <i>TaVRT-1</i> gene and decreasing antioxidant enzymes genes in the third period of cold acclimation, the accumulation of H₂O₂ reached maximum. Our results suggested that </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">winter- and facultative-habit genotypes </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">decreased the expression of <i>TaVRT-1</i> gene and subsequently increased the length of the vegetative phase and the </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">relative</span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black"> expression of antioxidant enzymes genes. Such reactions prevented the oxidative damage induced by </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">low temperature </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">stress and promoted more tolerant of </span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">low temperature</span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="line-height:107%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="color:black">.</span></span></span></span></span></span></span></span><br> &nbsp; آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی, بیان ژن, بهاره‌سازی, توسعه فنولوژیکی, گندم, عادت‌دهی به دمای پایین Antioxidant enzymes, Relative gene expression, Vernalization, Phenological development, Wheat, Low temperature acclimation 149 160 http://mg.genetics.ir/browse.php?a_code=A-10-96-5&slc_lang=fa&sid=1 mohsen hosseini محسن حسینی mh.hosseini68@yahoo.com 10031947532846006655 10031947532846006655 No University of Tehran دانشگاه تهران Reza Maali-Amiri رضا معالی امیری rmamiri@ut.ac.ir 10031947532846006654 10031947532846006654 Yes University of Tehran دانشگاه تهران abbas Saeidi عباس سعیدی abbas.saidi@gmail.com 10031947532846006656 10031947532846006656 No Department of Plant Sciences and Biotechnology, Faculty of Life Sciences and Biotechnology, Shahid Beheshti University, G.C, Tehran, IRAN استاد گروه علوم و زیست فناوری گیاهی، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران