| تعداد نشریات | 20 |
| تعداد شمارهها | 439 |
| تعداد مقالات | 3,409 |
| تعداد مشاهده مقاله | 3,660,956 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,395,033 |
بررسی بیان کمی برخی ژنهای کلیدی گندم دوروم در مواجهه با تنش خشکی ملایم و شدید | ||
| بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات | ||
| مقاله 1، دوره 4، شماره 2، تیر 1404، صفحه 164-179 اصل مقاله (501.61 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/cbb.2025.12987.1120 | ||
| نویسندگان | ||
| صبا سیمرغ1؛ زهرا طهماسبی* 1؛ رضا محمدی2؛ علیرضا اطمینان3 | ||
| 1گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران. | ||
| 2موسسه تحقیقات کشاورزی دیم، معاونت سرارود، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران. | ||
| 3گروه بیوتکنولوژی و بهنژادی گیاهی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران. | ||
| چکیده | ||
| مقدمه: تنش خشکی یکی از مهمترین عوامل محدودکنندهی بهرهوری گندم دوروم (Triticum durum L.) در مناطق خشک و نیمهخشک جهان است و درک پاسخ ژنها در سطح مولکولی آن برای توسعه ارقام متحمل ضروری است. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف بررسی بیان نسبی شش ژن کلیدی مرتبط با پاسخ به خشکی، شامل TdDhn5 و Wdhn13 (ژنهای دهیدرین)،TdAPX1 و TdCAT1 (ژنهای آنتیاکسیدانی) و TdDRF1 و TdDREB1 (عوامل رونویسی)، در هفت ژنوتیپ گندم دوروم شامل (ذهاب، G6، G8 و G9 به عنوان حساس و ژنوتیپهای G10، G12 وG14 بهعنوان متحمل تحت شرایط (بدون تنش، ملایم و شدید) انجام شد. هدف اصلی تحقیق شناسایی الگوهای بیان ژنوتیپمحور و تعیین پتانسیل آنها بهعنوان فاکتورهای بهبود تحمل به خشکی بود. مواد و روشها: بذرهای گندم در شرایط گلخانه در گلدانهای با حجم تقریبی 2 لیتر حاوی 5/1 کیلوگرم خاک مزرعه رشد یافتند. تنش خشکی در مرحله سه برگی در دو سطح ملایم و شدید اعمال شد. خشکی ملایم با آبیاری دو هفته یکبار و تنش خشکی شدید در مرحلهی 3 برگی با قطع کامل آبیاری طبق روش Moradi et al., (2024) القا شد. در هر بار آبیاری 250 سی سی برای هر گلدان لحاظ گردید. پس از چهار هفته قرار گیری گیاهان در معرض تنش، نمونهبرداری انجام شد. برگ کامل بازشده سوم از سه تکرار بیولوژیکی گلدان به ازای هر ژنوتیپ در هر تیمار، هر کدام با پنج گیاه برداشت شد. RNA کل از برگهای سوم گیاهچهها در مرحله 4-3 برگی با روش TRIzol استخراج و پس از سنتز cDNA، بیان ژنها با تکنیک با استفاده از ژن Actin بهعنوان ژن مرجع کمیسازی شد. دادهها با ANOVA و آزمون LSD (p<0.05) تحلیل شدند. یافتهها: نتایج نشان داد که بیان ژنهای دهیدرین TdDhn5 و TdWdhn13 در شرایط تنش ملایم و شدید (50 و 100 درصد) به ترتیب افزایش قابلتوجهی یافت، بهطوری که در تنش شدید بالاترین مقدار بیان در ژنوتیپ G14 برای TdDhn5 و در ژنوتیپ G12 برای TdWdhn13 مشاهده شد. ژنهای آنتیاکسیدانی TdAPX1 و TdCAT1 نیز در شرایط تنش ملایم و شدید افزایش بیان داشتند، که این افزایش در ژنوتیپهای متحمل به خشکی بیشتر بود؛ به ویژه در تنش شدید، بیان TdAPX1 در ژنوتیپ G9 و TdCAT1 در ژنوتیپ G12 برجسته بود. عوامل رونویسی TdDRF1 و TdDREB1 نیز با افزایش بیان در تنش ملایم و اوجگیری در تنش شدید، بهویژه در ژنوتیپهای G12 و G14، نقش تنظیمکننده خود را نشان دادند. نتیجهگیری: این مطالعه الگوهای بیان خاص ژن و ژنوتیپ را در پاسخ به تنش خشکی روشن کرد و ژنوتیپ G12 را به عنوان نامزدی برجسته برای تحمل خشکی شناسایی کرد. افزایش هماهنگ ژنهای دهیدرین و عوامل رونویسی در تنش شدید، پتانسیل استفاده از آنها بهعنوان نشانگرهای مولکولی در برنامههای بهنژادی گندم دوروم متحمل به خشکی را تأیید میکند. نیاز به مطالعات میدانی برای اعتبارسنجی این یافتهها توصیه میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| گندم دوروم؛ بیان نسبی ژن؛ دهیدرین؛ ژنهای آنتیاکسیدانی؛ خانواده ژنی؛ عوامل رونویسی | ||
| مراجع | ||
|
Close, T.J. 1997. Dehydrins: a commonalty in the response of plants to dehydration and low temperature. Physiologia Plantarum, 100(2), 291-296. Dubouzet, J.G., Sakuma, Y., Ito, Y., Kasuga, M., Dubouzet, E.G., Miura, S., Seki, M., Shinozaki, K. & Yamaguchi Shinozaki, K. 2003. OsDREB genes in rice, Oryza sativa L., encode transcription activators that function in drought, high salt and cold responsive gene expression. The Plant Journal, 33(4), 751-763. Eftekhari, A., Baghizadeh, A., Yaghoobi, M.M., & Abdolshahi, R. 2017. Differences in the drought stress response of DREB2 and CAT1 genes and evaluation of related physiological parameters in some bread wheat cultivars. Biotechnol Equipmwnt, 31, 709-716. FAO. 2023. World Food and Agriculture – Statistical Yearbook. Rome: FAO. Farooq, M., Hussain, M. & Siddique, K.H. 2014. Drought stress in wheat during flowering and grain-filling periods. Critical Reviews in Plant Sciences, 33(4), 331-349. Feki, K., Tounsi, S., Kamoun, H., Al-Hashimi, A. & Brini, F. 2024. Decoding the role of durum wheat ascorbate peroxidase TdAPX7B-2 in abiotic stress response. Functional & Integrative Genomics, 24(6), 223. Ghorbel, M., Zribi, I., Besbes, M., Bouali, N. & Brini, F. 2023. Catalase gene family in durum wheat: genome-wide analysis and expression profiling in response to multiple abiotic stress conditions. Plants, 12(14), 2720. Hassan, N.M., El-Bastawisy, Z.M., El-Sayed, A.K., Ebeed, H.T. & Alla, M.M.N. 2015. Roles of dehydrin genes in wheat tolerance to drought stress. Journal of Advanced Research, 6(2), 179-188. Hekimi, S., Noë, A., Branicky, R., & Wang, Y. 2018 Superoxide dismutases: Dual roles in controlling ROS damage and regulating ROS signaling. Journal of Cell Biology, 217, 1915–1928. Kovacs, D., Agoston, B. & Tompa, P. 2008. Disordered plant LEA proteins as molecular chaperones. Plant Signaling & Behavior, 3(9), 710-713. Lata, C. & Prasad, M. 2011. Role of DREBs in regulation of abiotic stress responses in plants. Journal of Experimental Botany, 62(14), 4731-4748. Latini, A., Cantale, C., Thiyagarajan, K., Ammar, K. & Galeffi, P. 2022. Expression analysis of the TdDRF1 gene in field-grown durum wheat under full and reduced irrigation. Genes, 13(3), 555. Lesk, C., Rowhani, P. & Ramankutty, N. 2016. Influence of extreme weather disasters on global crop production. Nature, 529(7584), 84-87. Livak, K.J. & Schmittgen, T.D. 2001. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2− ΔΔCT method. Methods, 25(4), 402-408. Miller, G., Suzuki, N., Ciftci Yilmaz, S. & Mittler, R. 2010. Reactive oxygen species homeostasis and signalling during drought and salinity stresses. Plant, Cell & Environment, 33(4), 453-467. Mohammadi, R. & Amri, A. 2013. Phenotypic diversity and relationships among worldwide durum wheat (Triticum turgidum L. var. durum) germplasm collection under rainfed conditions of Iran. Crop and Pasture Science, 64(2), 87-99. Moradi, M., Etminan, A., Mohammadi, R., Shooshtari, L., Mehrabi, A.M. 2024. Assessment of expression pattern of some antioxidant and dehydrin genes in durum wheat genotypes under water deficit conditions. Agricultural Biotechnology Journal, 16 (4), 189-208. Noctor, G. & Foyer, C.H. 1998. Ascorbate and glutathione: keeping active oxygen under control. Annual Review of Plant Biology, 49(1), 249-279. Ozturk, Z.N., Talamé, V., Deyholos, M., Michalowski, C.B., Galbraith, D.W., Gozukirmizi, N., Tuberosa, R. & Bohnert, H.J. 2002. Monitoring large-scale changes in transcript abundance in drought-and salt-stressed barley. Plant Molecular Biology, 48(5), 551-573. Pantha, S., Kilian, B., Oezkan, H., Zeibig, F. & Frei, M. 2025. A comparison of drought responses in wild wheat relatives and domesticated wheat grown under irrigated and rainfed field conditions. Field Crops Research, 321, 109678. Shinozaki, K. & Yamaguchi-Shinozaki, K. 2007. Gene networks involved in drought stress response and tolerance. Journal of Experimental Botany, 58(2), 221-227. Smirnoff, N., 2000. Ascorbate biosynthesis and function in photoprotection. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series b: Biological Sciences, 355(1402), 1455-1464. Souza, C.C., Oliveira, F.A., Silva, I.F., & Amorim Neto, M.S. 2000. Evaluation of methods of available water determination and irrigation management in ‘‘terra roxa’’ under cotton crop. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 4, 338-342 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 119 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 119 |
||