تحلیل بیان ژن‌های دفاعی و صفات بیوشمیایی در واکنش به تیمار سطوح سولفات مس در گندم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانشیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

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

چکیده

آلودگی ناشی از فلزات سنگین یکی از مشکلات اساسی جوامع بشری در تولید محصولات کشاورزی است و به‌عنوان یکی از عوامل اساسی تهدید سلامت بشر به شمار می‌رود. مس نقش بسیار مهمی در فعالیت‌های بیوشیمیایی گیاهان نظیر فتوسنتز، تنفس، انتقال کربوهیدرات‌ها، احیا و تثبیت همزیستی نیتروژن، متابولیسم پروتئین‌ها دارد. پژوهش حاضر به‌منظور بررسی تأثیر تنش فلز سنگین مس بر خصوصیات بیوشیمیایی و الگوی بیان ژن‌های کاتالاز وگلوتاتیون پراکسیدازو متالوتیونین آزمایشی به‌‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در شرایط گلخانه اجرا شد. فاکتور‌های آزمایشی شامل ژنوتیپ‌‌‌های مروارید و گنبد و لاین امید بخش N9108 و سولفات مس (صفر، 5/1، 5/2 و 5/3 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک) بود. نمونه‌برداری‌ها از برگ در حداکثر رشد رویشی (مرحله زادوکس GS45) انجام گرفت. نتایج نشان داد که نمک مس منجر به افزایش بیان برخی از ژن‌ها در ژنوتیپ‌های گندم مورد مطالعه شد. سطح بیان ژن‌ها در برگ نسبت به شاهد در تنش تیمار مس افزایش معنی‌داری نشان داد. به طور کلی لاین امید بخش N9108 تحت تنش فلز مس، واکنش بهتری طی تنش در خصوص بیان ژن و صفات بیوشیمیایی (میزان کلروفیل و اکسیداسیون سلولی)، نسبت به رقم مروارید و گنبد از خود نشان داد. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Analysis of the expression of defense genes and biochemical traits in response to the treatment of copper sulfate levels in wheat

نویسندگان [English]

  • aida hajileri 1
  • saied navabpour 2
  • ahad yamchi 3
1 MS.C Student, Department of Plant Breeding and Biotechnology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Resources, Gorgan, Iran
2 Associate Professor, Department of Plant Breeding and Biotechnology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Resources, Gorgan, Iran
3 Assistant Professor, Department of Plant Breeding and Biotechnology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Resources, Gorgan, Iran
چکیده [English]

Heavy metal pollution is one of the fundamental problems in human societies concerning agricultural production and is considered a major threat to human health. Copper plays a very important role in the biochemical activities of plants such as photosynthesis, respiration, transport of carbohydrates, regeneration and stabilization of nitrogen coexistence, protein metabolism. In order to investigate the effect of copper heavy metal stress on the biochemical characteristics and the expression pattern of catalase and glutathione peroxidase metallothionein genes, a factorial experiment was conducted based on a completely randomized design in three replications under greenhouse conditions. The experimental factors included pearl and dome genotypes and promising line N9108 and copper sulfate (zero, 1.5, 2.5 and 3.5 mg/kg soil). Sampling of leaves was done at the maximum vegetative growth (Zadox GS45 stage). The results showed that copper salt led to an increase in the expression of some genes in the studied wheat genotypes. The level of expression of genes in the leaf was increased compared to the control in the stress of copper treatment. showed significance. In general, the promising line N9108 under stress of copper metal showed a better response during stress in terms of gene expression and biochemical traits (chlorophyll level and cellular oxidation) compared to Morvarid and Gonbad cultivars.

کلیدواژه‌ها [English]

  • gene expression
  • heavy metal stress
  • copper metal
  • wheat

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار