مقایسه واکنش بیان ژن¬های القایی در پاسخ به تیمارهای تنش¬زا در اسفناج و کلزا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان

2 استادیار گروه زیست شناسی، دانشگاه گلستان، گرگان

3 استادیار گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه بین¬المللی امام خمینی، قزوین

چکیده

به­منظور مطالعه الگوی بیان برخی از ژن­های فتوسنتزی و دفاعی بذور گیاهان اسفناج (واریته ویینا) و کلزا (واریته فالکون) در شرایط کنترل شده اتاقک رشد کشت داده شدند. طیف گسترده­ای از تیمارهای آزمایشی تنش­زا با غلظت­های متفاوت در یک آزمایش مقدماتی ارزیابی شده و در نهایت سه تیمار متیل وایلوژن، نیترات نقره و تری آمینوترایزول با چهار غلظت متفاوت به­همراه شاهد و تیمار ترکیبی (اسید اسکوربیک+تیمارهای تنش­زا) در آزمایش­های بعدی وارد شدند. اعمال تیمارهای آزمایشی به­صورت اسپری بر روی برگ در مرحله حداکثر رشد رویشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار صورت پذیرفت. سنجش TBARM به­منظور ارزیابی میزان سطح اکسیداسیون سلولی انجام شد. نمونه برداری در زمان­های 6، 12، 24، 48 و 72 ساعت پس از اعمال کلیه­ی تیمارها انجام شد. نمونه­برداری برای انجام مطالعه­ی بیان ژن و هیبریداسیون نورترن بلات در زمان 48 ساعت پس از اعمال تیمارها صورت پذیرفت. با توجه به حجم زیاد نتایج، کلیه­ی نتایج اعم از بررسی درصد سلول­های مرده، TBARM و بیان ژن­ها در سطوح مختلف تیمارهای آزمایشی فقط در 48 ساعت پس از اعمال تیمارها تجزیه و تحلیل گردیدند. نتایج نشان داد کلیه­ی تیمارهای آزمایشی از طریق افزایش نسبی سطح رادیکال­های آزاد اکسیژن در مقدار درصد سلول­های مرده، میزان TBARM و روند بیان ژن­ها تأثیر می­گذارند. ژن فتوسنتزی RBCS با افزایش غلظت تیمارهای تنش کاهش فعالیت داشت. اسپری پیش تیمار اسیداسکوربیک منجر به افزایش بیان نسبی این ژن تا حد 50 درصد گردید. ضمناً این مسئله به بهبود نسبی وضعیت ظاهری گیاهان و کاهش میزان TBARM کمک کرد. در مورد سایر ژن­های مورد مطالعه اگرچه تفاوت­هایی در الگوی بیان بسته به نوع گیاه و تیمارهای آزمایشی دیده شد، اما عموماً نسبت به تیمارهای تنش­زا واکنش مثبت نشان داده و با افزایش غلظت تیمارها حداقل تا سطح  ما قبل آخرتیمار افزایش خطی بیان ژن مشاهده گردید. در مورد این ژن­ها بدون استثناء اعمال پیش تیمار اسیداسکوربیک موجب تعدیل بیان ژن به سمت شاهد (عدم اعمال تیمار) گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of Induced Gene Response to Stressful Treatment in Spinacia oleracea and Brassica napus

نویسندگان [English]

  • Saeid Navabpour 1
  • Mohammad bagher Bagherieh Najar 2
  • Rahim Haddad 3
1 Assistant Professor, Department of Plant breeding Biotechnology, Gorgan University of Agricultural Siences and Nautral Resources, Gorgan
2 Assistant professor, department of biology, golestan university, gorgan
3 Assistant professor, department of agricultural biotechnology Qazvin university of emam khomaini, Qazvin
چکیده [English]

To study of some photosynthetic and defense genes expression in Spinacia Oleracea (cv. Vienna) and Brassica napus (cv. Falcon) seeds were grown at growth room. In a series of primary experiment a varied range of stress treatment with different concentration were compared. Finally, three treatments included methyl viologen, silver nitrate and 3-amin-trizoil have been selected for further experiment. All treatments were sprayed on the leaves at the maximum of vegetative growth stage. A CRD (completely Randomized Design) order has been used with four replicates. In order to assess cellular oxidative levels the TBARM assay has been used. Sampling has been done at intervals 6, 12, 24, 48 and 72 hours from the leaf treated. To analyzed gene expression and northern hybridization, sampling has been done only 48 hours after the leaves had sprayed. Since of so many results, here we have reported all results included percentage of cell death, TBARM amount and gene expression, for all the treatments only 48h after treatment sprayed. The results showed all treatments have altered the amount of cell death, TBARM and gene expression via increase of reactive oxygen species (ROS). The expression of photosynthetic gene RBCS declined by increasing of stressful treatment concentration. Sprayed pre-treatment ascorbic acid caused relative gene activity increase up to 50%. Also, this improved the physical damage and decline of TBARM by quenching of ROS. For the rest of genes although there were some differences among gene expression in depend on which plant or treatment has been checked out, but in general all genes showed a positive response to stressful treatments. For these genes with no exception using pre-treatment of ascorbic acid caused some altered toward control expression.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gene expression
  • Spinach
  • Brassica napus
  • Ascorbic acid
  • Antioxidant