آمار
| تعداد نشریات | 23 |
| تعداد شماره‌ها | 368 |
| تعداد مقالات | 2,890 |
| تعداد مشاهده مقاله | 2,566,188 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,821,854 |
بررسی بیان ژن های osHTAS و HSP70 در ارقام رایج برنج و لاین های امیدبخش متحمل به گرما در خورستان | ||
| بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات | ||
| مقاله 1، دوره 2، شماره 1، فروردین 1402، صفحه 1-21 اصل مقاله (961.07 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/cbb.2023.8771.1035 | ||
| نویسندگان | ||
| کریم سرخه* 1؛ عبدالعلی گیلانی2؛ سامی جلالی2 | ||
| 1گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||
| 2مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران | ||
| چکیده | ||
| مقدمه: گرما و اثرات ناشی از آن یکی از تهدیدها و خسارتهای جدی در مسیر تولید محصولات زراعی و باغی در بسیاری از مناطق جهان محسوب میشود. تنش حرارتی، تغییرات بسیار گسترده موروفولوژیکی، فیزیولوژیکی، آناتومی و مولکولی را منجر شده که سبب کاهش شدید عملکرد اقتصادی محصولات کشاورزی میشود. امروزه جهت کاهش این اثرات بازدارنده علاوه بر روشهای اصلاحی کلاسیک و مرسوم میتوان از شیوههای نوین و مولکولی، جهت شناسایی ژنهای متحمل به گرما بهره جسته و از آنها در برنامههای به نژادی به منظور بهبود تحمل گیاهان به تنشهای محیطی استفاده نمود. مواد و روش‌ها: به منظور ارزیابی مقاومت به گرما چهار رقم محلی هویزه، حمر، عنبوری قرمز، چمپا و سه لاین امیدبخش متحمل به گرما V1، V2 و V3 که از برنامههای بهنژادی بینالمللی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان بدست آمده بود با استفاده از واکنش زنجیرهای پلیمراز در زمان واقعی در دو تاریخ کشت آزمایشی 20 اردیبهشت ماه (نامطلوب) و 20 خرداد ماه (مطلوب) 1401 توسط ژنهای osHTAS و HSP70 در اهواز مورد بررسی قرار گرفتند. یافته‌ها: نتایج بدست آمده از آنالیز بیان ژن توسط qPCR در تاریخ کشت اول حضور ژن osHTAS در ارقام و لاینهای برنج را تائید نمود به طوری که رقم محلی چمپا، هویزه و لاین V2 بیان نسبی بالایی را نسبت به سایر ارقام و لاینهای مورد مطالعه داشت و به‌طور معنیداری با یکدیگر اختلاف داشتند. آنالیز بیان ژن osHTAS در تاریخ کاشت دوم (خرداد ماه) در اهواز نیز حضور ژن تحمل به درجه حرارت بالا در رقم هویزه، حمر و لاین V2 به خوبی نشان از این دارد که ارقام مذکور میتوانند به عنوان لاینهای والدی جهت انتقال ژن تحمل به گرما در برنامههای بهنژادی مورد استفاده قرار گیرند و از نظر میزان بیان نسبی ژن با یکدیگر از نظر آماری اختلاف معنیداری را نشان دادند. نتایج بیان نسبی ژن HSP70 در تاریخ کشت اردیبهشت ماه نشان داد که ارقام محلی چمپا، عنبوری قرمز و هویزه نسبت به بقیه برتری ویژهای داشتند. نتایج حاصل از بررسی الگوی بیان ژن HSP70 ارقام و لاینهای برنج در تاریخ کاشت دوّم نیز مشخص نمود که ارقام محلی عنبوری قرمز، چمپا، هویزه و حمر برتری را نشان دادند. تحمل ارقام محلی به تنش گرمایی به دلیل رشد سریع و ایجاد پوشش سبزینگی زیاد در مراحل اولیه رشد و سازگاری زیادی که نسبت به شرایط محیطی منطقه داشتهاند، میباشد. نتیجه‌گیری: به دلیل حضور ژنهای تحمل به تنش حرارتی و سازگاری بالا نسبت به شرایط محیطی در ارقام محلی به دمای بالا و همچنین رشد سریع، پنجهزنی بالا و ایجاد پوشش گیاهی زیاد میتوانند در انتقال ژن تحمل به گرما در برنامههای بهنژادی به عنوان لاین والدی در تلاقی استفاده نمود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تنش گرمایی؛ انتخاب برای تحمل به گرما؛ برنج؛ qPCR | ||
| مراجع | ||
|
Arentzen, H. G. 2000. Comprehensive encyclopedia of agricultural sciences. Translation. Alavi, A. The first volume, publications of the Ministry of Jihad and Agriculture. 725 p. [in Persian]. Chen, Q., Yu, S., Li, C., & Mou, T. 2008. Identification of QTLs for heat tolerance at flowering stage in rice. Scientia Agricultura Sinica, 41, 315-321. https://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=CN2009000375 (accessed on 12 May 2009). Driedonks, N., Rieu, I., & Vriezen, W. H. 2016. Breeding for plant heat tolerance at vegetative and reproductive stages. Plant Reproduction, 29, 67–79. https://doi.org/10.1007/s00497-016-0275-9. Gilani, A. 2008. Determination of tolerance mechanisms and physiological effects of heat stress in Khuzestan rice cultivars. Doctoral thesis of the Department of Production Engineering and Plant Genetics, Faculty of Agriculture, Ramin University of Agricultural Sciences and Natural Resources [in Persian]. Heidarvand, L., & Maali Amiri, R. 2010. What Happens in Plant Molecular Responses to Cold Stress? Acta Physiologiae Plantarum, 32(3), 419-431. http://dx.doi.org/10.1007/s11738-009-0451-8. Hu, W., Hu, G., & Han, B. 2009. Genome-wide survey and expression profiling of heat shock proteins and heat shock factors revealed overlapped and stress specific response under abiotic stresses in rice. Plant Science, 176,583–590. doi: 10.1016/j.plantsci.2009.01.016. Jan, M., Shah, G., Yuqing, H., Xuejiao, L., Peng, Z., Hao, D., Hao, C., & Jumin, T. 2021. Development of heat tolerant two-line hybrid rice restorer line carrying dominant locus of OsHTAS. Rice Science, 28(1), 99-108. https://doi.org/10.1016/j.rsci.2020.11.011. Lei, D. Y., Tan, L. B., Liu, F. X., Chen, L. Y., & Sun, C. Q. 2013. Identification of heat-sensitive QTL derived from common wild rice (Oryza rufipogon Griff.). Plant Science, (201) 202, 121–127. 10.1016/j.plantsci.2012.12.001 Lesk, C., Rowhani, P., & Ramankutty, N. 2016. Influence of extreme weather disasters on global crop production. Nature, 529, 84–87. Li, X., Lawas, L. M. F., Malo, R., Glaubitz, U., Erban, A., Mauleon, R., Heuer, S., Zuther, E., Kopka, J., Hincha, D. K., & Jagadish, K. S. V. 2015. Metabolic and transcriptomic signatures of rice floral organs reveal sugar starvation as a factor in reproductive failure under heat and drought stress. Plant Cell Environmental 38: 2171–2192 Lindquist, S. 1986. The heat-shock response. Annual Review Biochemistry, 55, 1151–1191. doi: 10.1038/nature16467. Liu, J., Zhang, C., Wei, C., Liu, X., Wang, M., Yu, F., Xie, Q., & Tu, J. 2016. The RING finger ubiquitin E3 ligase OsHTAS enhances heat tolerance by promoting H2O2-induced stomatal closure in rice. Plant Physiology, 170, 429–443. doi: 10.1104/pp.15.00879. Mande, M. & Maali Amiri R. 2017. Heat shock proteins and their role in abiotic stress. Modern Genetics, (6) 1, 16-5 [in Persian]. Montero-Barrientos, M., Hermosa, R., Cardoza R.E., Gutiérrez, S., Nicolás, C., & Monte, E. 2010. Transgenic expression of the Trichoderma harzianum HSP70 gene increases Arabidopsis resistance to heat and other abiotic stresses. Journal of Plant Physiology, 167(8), 659-665. doi:10.1016/j.jplph.2009.11.012. Moradi, F. 2015. Investigating the physiological effect of heat stress on 6 varieties of rice in Khuzestan. Master's thesis, Ramin Agricultural Research and Education Complex, Shahid Chamran University, Ahvaz. 138 p. [in Persian]. Nazari, M.R., Habibpour Mehraban, F., Maali Amiri, R., & Zeinali Khaneghah, H. 2010. A preliminary evaluation of response in desi chickpea genotypes for low temperature stress. Iranian Journal of Field Crop Science, 41 (4), 669-706. 20.1001.1.20084811.1389.41.4.6.1 Peet, M. M. , & Willits, D. H. 1998. The effect of night temperature on green house grown tomato yields in warm climate. Agricutural and Forestery Meteorology, 92, 191-202. Rezazadeh, M., khodarahmpour, Z., & Gilani, A. 2016. Study of rice (Oryza sativa L.) lines tolerant to heat stress of IRRI by using multivariate statistical methods. Journal of Crop Production, 9(2): 35-55. doi: 10.22069/ejcp.2016.3115. Schmittgen, T., Livak, D., & Kenneth, J. 2008. Analyzing real-time PCR data by the comparative (CT) method, Nature Protocols 3:1101–1108. Timperio A.M., Egidi, M., & Zolla, L. 2008. Proteomics applied on plant abiotic stresses: Role of Heat shock proteins (HSPs). Journal of Proteomics.71, 391-411. doi: 10.1016/j.jprot.2008.07.005. Tompa, P., & Kovacs, D. 2010. Intrinsically disordered chaperones in plants and animals. Biochemistry and Cell Biology, 88, 167–174. https://doi.org/10.1139/O09-163 Usman, M.G., Rafii, M.Y., Ismail, M.R., Martini, M.Y., Yusuff, O.A., & Miah, G. 2017. Molecular analysis of HSP70 mechanisms in plants and their function in response to stress. Biotechnology and Genetic Engineering Review. 33(1), 26-39. doi:10. 1080/02648725.2017.1340546. Wahid, A., Gelani, S., Ashraf, M., & Foolad, M. 2007. Heat tolerance in plants: an overview. Environmental and Experiment Botony, 61,199–223. http://dx.doi.org/10.1016/j.envexpbot.2007.05.011. Willits, D. H., & Peet, M. M. 1998. The effect of night temperature on green house grown tomato yields in warm climate. Agricultural Forestry Meteorology, 92, 191-202. https://doi.org/10.1016/S0168-1923(98)00089-6. Yazdansepas, A. 2014. Breeding for resistance to abiotc stresses. Ministry of Jihad Agriculture, Organization of Research, Education and Promotion of Agriculture, Research Institute of Seed and Seedling Breeding.p.323 [in Persian]. Young, J.C. 2010. Mechanisms of the Hsp70 chaperone system. Biochemical and Cell Biology, 88, 291–300. doi: 10.1139/o09-175. Zhao, C., Liu, B., Piao, S. L., Wang, X. H., Lobell, D. B., Huang, Y., Huang, M. T., Yao, Y. T., Bassu, S., Ciais, P., Durand, J. L., Elliott, J., Ewert, F., Janssens, I. A., Li, T., Lin, E., Liu, Q., Martre, P., Muller, C., Peng, S. S., Penuelas, J., Ruane, A. C., Wallach, D., Wang, T., Wu, D. H., Lium Z,, Zhu, Y., Zhu, Z. C., & Asseng, S. 2017. Temperature increase reduces global yields of major crops in four independent estimates. Proceeding and Natural Academic Science USA, 114, 9326–9331. doi: 10.1073/pnas.1701762114 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 151 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 219 |
||