تعداد نشریات | 23 |
تعداد شمارهها | 368 |
تعداد مقالات | 2,890 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,566,203 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,821,857 |
ارزیابی بیان افتراقی برخی ژن ها و صفات بیوشیمیایی تحت تاثیر تنش نیترات نقره در سه رقم گندم نان | ||
بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات | ||
دوره 3، شماره 4، دی 1403، صفحه 479-497 اصل مقاله (687.78 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/cbb.2025.11451.1094 | ||
نویسندگان | ||
سعید نواب پور* 1؛ حوریه نجفی2؛ مهر نسا قره خوانی3؛ ریحانه نواب پور4 | ||
1استاد گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی دانشگاه منابع طبیعی و علوم کشاورزی گرگان، گرگان، ایران. | ||
2دانشجوی دکتری ژنتیک و به نژادی گیاهی ، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی دانشگاه منابع طبیعی و علوم کشاورزی گرگان ، گرگان، ایران. | ||
3دانش آموخته دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی دانشگاه منابع طبیعی و علوم کشاورزی گرگان، گرگان، ایران. | ||
4دانش آموخته زیست شناسی سلولی مولکولی دانشگاه فردوسی مشهد، خراسان رضوی، ایران. | ||
چکیده | ||
مقدمه: تنش ناشی از عناصر فلزی یکی از مشکلات جدی بازدارنده تولید محصول در سراسر جهان است. تنش فلزی باعث تغییرات فنوتیپی، آنزیمی (اکسیداسیون سلولی) و بیان ژن در گیاهان میشود، به همین منظور آزمایشی جهت بررسی اثر نیترات نقره در سطح مولکولی و بیوشیمیایی در سه رقم گندم نان (کلاته، گنبد و احسان) انجام شد. مواد و روشها: آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه اجرا گردید. آزمایش مجزا مشتمل بر بررسی سطوح نیترات نقره (در سه سطح 0، 2 و 4 میلی مولار) به عنوان عامل اکسیداتیو و اسید آسکوربیک (در سه سطح 0، 10 و 20 میلی مولار) به عنوان عامل پاداکسیدان و ارقام گندم (احسان وکلاته ، گنبد) انجام شد. اعمال تمام تیمارها با انجام محلولپاشی (مه پاش) بر روی برگ در محدوده مرحله 60 زادکس (8برگی) انجام گرفت. علاوه بر مهپاش تیمار نمک نقره و آسکوربیک اسید بهتنهایی، تیمار ترکیبی با اعمال تیمار پاداکسیدان یک ساعت قبل از تیمار اکسیداتیو نیترات نقره انجام شد. صفات بیوشیمیایی شامل میزان اکسیداسیون سلولی و همچنین ارزیابی بیان برخی ژن ها شامل MAPK3 و MAPK6 انجام گرفت. یافتهها: نتایج نشان داد محتوای هر دو نوع کلروفیلa و b در رقم احسان، به دلیل مقاومت نسبتا بالای آن نسبت به سایر ارقام، با افزایش آنتیاکسیدان آسکوربیک اسید بیشتر حفظ و احیا شد. بیان نسبی ژنهای MAPK3 و MAPK6 همبستگی مثبتی با افزایش میزان پیش تیمار آسکوربیک اسید در رقم احسان نشان داد. نتیجهگیری: نتایج نشان داد که تحت تنش نیترات نقره، برخی از ارقام گندم نان قادر به نشاندادن واکنشهای مثبت و افزایش بیان ژنهایی هستند که با تحمل به تنشهای محیطی مرتبطاند همچنین نتایج این تحقیق میتواند به درک بهتر مکانیسمهای مولکولی و بیوشیمیایی مرتبط با تحمل به تنش در گندم نان کمک کند و راهکارهایی برای بهبود روشهای کشت و مدیریت منابع ژنتیکی ارائه دهد. در نهایت، شناسایی ارقام مقاوم به تنش میتواند به بهبود سازگاری گیاهان در شرایط محیطی نامساعد کمک کند. | ||
کلیدواژهها | ||
تنش؛ بیان ژن؛ نیتران نقره؛ گندم | ||
مراجع | ||
Ahn, J., Ambrosone, C. B., Kanetsky, P. A., Tian, C., Lehman, T. A., Kropp, S., Helmbold, I., von fournier, D., Haase, W., Sautter-Bihl, M. L., Wenz, F., & Chang-Claude, J. 2006. Polymorphisms in genes related to oxidative stress (CAT, MnSOD, MPO and eNOS) and acute toxicities from radiation therapy following lumpectomy for breast cancer. Clinical Cancer Research , 12(23), 7063-7070. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-06-0039. Catav, S.S., Genc, T.O., Kesik Oktay, M., & Kucukakyuz, K. 2018. Effect of boron toxicity on oxidative stress and genotoxicity in wheat (Triticum aestivum L.). Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 100(4), 502-508. https://doi.org/10.1007/s00128-018-2292-x. Dudziak, K., Zapalska, M., Borner, A., Szczerba, H., Kowalczyk, K., & Nowak, M. 2019. Analysis of wheat gene expression related to the oxidative stress response and signal transduction under short-term osmotic stress. Scientific Reports, 9(1), 2743. https://doi.org/10.1038/s41598-019-39154-w. Hafez, E.M., & Gharib H.S.G. 2016. Effect of exogenous application of ascorbic acid on physiological and biochemical characteristics of wheat under water stress. international journal of Plant Production, 10(4), 18. https://doi.org/ 10.22069/IJPP.2016.3051. Fang, S., Sun, S., Cai, H., Zou, X., Wang, S., Hao, X., Wan, X., Tian, J., Li, Z., He, Z., Huang, W., Liang, C., Zhang, Z., Yang, L., Tian, J., Yu, B., & Sun, B. 2021. IRGM/Irgm1 facilitates macrophage apoptosis through ROS generation and MAPK signal transduction: Irgm1 (+/-) mice display increases atherosclerotic plaque stability. Theranostics, 11(19), 9358-9375. https://doi.org/10.7150/thno.62797. Farooq, A., Bukhari, S.A., Akram, N. A., Ashraf, M., Wijaya, L., Alyemeni, M. N., & Ahmad, P. 2020. Exogenously applied ascorbic acid-mediated changes in osmoprotection and oxidative defense system enhanced water stress tolerance in different cultivars of safflower (Carthamus tinctorious L.). Plants, 9(1), 104. https://doi.org/10.3390/plants9010104. Hagege, D., Nouvelot, A., Boucard, J., & Gaspar, T .1990. Malondialdehyde titration with thiobarbiturate in plant extracts: avoidance of pigment interference. Phytochemical Analysis, 1, 86-89. https://doi.org/10.1002/pca.2800010208. Karimi, J., Mohsenzadeh, S., Niazi, A., & Moghadam, A. 2017. Diffrential expression of mitochondrial manganese Superoxide Dismutase (SOD) in triticum aestivum exposed to silver nitrate and silver nanoparticles. Iranian Journal of Biotechnology, 15(4), 284-288. https://doi.org/10.15171/ijb.1311. Rashid, M., Sajid, M.A., Elahi, N.N., Noreen, S.,& Shah, K.H. 2021. Antioxidant defense system is a key mechanism for drought stress tolerance in wheat (Triticum aestivum L.). Sarhad Journal of Agriculture, 37(2), 348-358. http://dx.doi.org/10.17582/journal.sja/2021/37.2.348.358 . Naeem, M., Ansari, A.A., Gill, S.S. (Eds.). 2020. Contaminants in agriculture: sources, impacts and management. Springer International Publishing: Cham, Switzerland, ISBN 978-3-030-41551-8. Pandey, N., Pathak, G.C.., Pandey, D.K., & Pandey, R. 2009. Heavy metals, Co, Ni, Cu, Zn and Cd, produce oxidative damage and evoke differential antioxidant responses in spinach. Brazilian Journal of Plant Physiology, 21(2),103-111. https://doi.org/10.1590/S1677-04202009000200003. Navabpour, S., & Mazandarani, A. 2017. Molecular and biochemical evaluation of two bread wheat cultivars under oxidative stress. Cereal Research, 7(3), 357-367.https://doi.org/10.22124/c.2018.5178.1202. [In Persian] Navabpour, S., Yamchi, A., Bagherikia, S., & Kafi, H. 2020. Lead-induced oxidative stress and role of antioxidant defense in wheat (Triticum aestivum L.). Physiology and Molecular Biology of Plants, 26(4), 793-802. https://doi.org/10.1007/s12298-020-00777-3. Aro, C.E.P., Guzman, J. A.R., Munoz, M.E.S., & Gonzalez, B.E.V. 2015. Effect of high intensity interval training versus moderate intensity continuous training on the reduction of oxidative stress in type 2 diabetic adult patients: CAT. Medwave, 13, 15(7), e6212. https://doi.org/10.5867/medwave.2015.07.6212 . Pirzada, A.M., Anwar, T., Qureshi, W.A., Qureshi, H., Siddiqi, E.H., Zaman, W., & Soufan, W. 2024. Salinity stress mitigation in wheat through synergistic application of ascorbic acid, nanoparticles and Salvadora oleoides extract. Scientific Reports, 28,14(1), 30687. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39730357/. Porra, R.J., Thompson , W.A., & Kriedmann, P.E. 1989. Determination of accurate extinction coefficients and simultaneous equations for assaying chlorophylls a and b extracted with four different solvents: vertification of the concentration of chlorophyll standards by atomic absorption spectroscopy. Biochimica et Biophysica Acta, 975, 384-394. https://doi.org/10.1016/S0005-2728(89)80347-0. Juknys, R., Vitkauskaitė, G., Račaitė, M., Venclovienė, J. 2012. The impacts of heavy metals on oxidative stress and growth of spring barley. Central European Journal of Biology, 7, 299-306. https://doi.org/10.2478/s11535-012-0012-9 Mohammadkhani, N., & Sharifi, P. 2016. Anti-oxidative response of different wheat genotypes to drought during anthesis. Iranian Journal of Plant Physiology, 6 (4), 1845-1854. https://doi.org/10.30495/ijpp.2016.532655 Singh, R., & Rathore, D. 2018. Oxidative stress defence responses of wheat (Triticum aestivum L.) and chilli (Capsicum annum L.) cultivars grown under textile effluent fertilization. Plant Physiology and Biochemistry, 123, 342-358. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2017.12.027. Shu, P., Li, Y., Li, Z., Sheng, J., & Shen, L. 2022. SlMAPK3 enhances tolerance to salt stress in tomato plants by scavenging ROS accumulation and up-regulating the expression of ethylene signaling related genes. Environmental and Experimental Botany, 193, 104698. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2021.104698 Suzuki, H., Frank, G.D., Utsunomiya, H., Higuchi, S., & Eguchi, S. 2006. Current understanding of the mechanism and role of ROS in angiotensin II signal transduction. Current Pharmaceutical Biotechnology, 7(2), 81-86. https://doi.org/10.2174/13892010677659766. Wang, J., chatzidimitriou, E., Wood, L., Hasanalieva, G., Markellou, E., Iversen, P,O., Seal, C., Baranski, M, Vigar, V., Ernst, L., Willson, A., Thapa, M., Barkla, B., Leifert, C., & Rempelos, L. 2020. Effect of wheat species (Triticum aestivum vsT.spelta), farming system (organic vs conventional) and flour type (whole grain vs white) on composition of wheat flour Results of a retail survey in the UK and Germany 2. Antioxidantactivity, and phenolic and mineral content. Food chemistry, 6(30): 91-101. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2020.100091. Xie, C., Yang, L., & Gai, Y. 2023. MAPKKKs in plants: multidimensional regulators of plant growth and stress responses. International Journal of Molecular Sciences, 24(4), 4117. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2021.104698. Yao, Y., Zhao, H., Sun, L., Wu, W., Li, C., & Wu, Q. 2022. Genome-wide identification of MAPK gene family members in Fagopyrum tataricum and their expression during development and stress responses. BMC genomics, 23(1), 96. https://doi.org/10.1186/s12864-022-08293-2 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 9 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 8 |