مطالعه تغییرات بیان ژن سوپراکساید دیسموتاز ( SOD ) در غلظ تهای مختلف گوگرد در سیر . Allium sativum L به روش RT-Real time PCR و آنالیز شبکه ژنی مرتبط

Abstract

گوگرد در مسیر بیوسنتزی اسیدآمینه سیستئین نقش کلیدی داشته و در تولید ترکیباتی که نقش دفاعی در گیاه دارند بسیار حائز اهمیت می باشد. سوپراکساید دیسموتاز به عنوان آنزیم مهمی در تقلیل سمیت واسطه های رادیکالهای اکسیژن که در شرایط تنش ایجاد میگردد، شناخته و معرفی شده است. در این تحقیق 20 توده سیر از استانهای مهم سیرکاری شامل زنجان، همدان، گیلان، مازندران و مشهد جمع آوری و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در شرایط گلدانی در غلظت های مختلف گوگرد عنصری شامل 0،6،12،18،24،60 گرم به ازای هر واحد آزمایشی کشت گردید. بر اساس سنجش اسپکتروفتومتری تندی در سیرهای برداشت شده، سه کلون تند بو، ملایم و کم بو غربال گردیده و بیان ژن کد کننده آنزیم سوپراکساید دیسموتاز ( SOD ) به روش پی. سی. آر کمی ( RT-Real time PCR ) در این 3 کلون بررسی گردید. تغییرات بیان ژن SOD نشانگر بیان اندک آن در شرایط طبیعی(شاهد) بود که ناشی از نقش این ژن در متابولیسم ثانویه می باشد. با افزایش غلظت گوگرد به میزان 6 گرم، بیشترین شوک محیطی به گیاه وارد شده و بیشترین بیان ژن SOD را به همراه داشته است. همین آهنگ با تغییرات جزئی در غلظتهای 18 ، 24 و 60 گرم ادامه دارد. نتایج تحقیق بیانگیر افزایش بیان ژن کد کننده SOD به میزان حدود دو برابر شاهد در تیمارهای دارای گوگرد بالا می باشد. آنالیز شبکه نشان داد که ژن SOD با miR398 ،miR395 و miR399 دارای ارتباط متقابل ( Crosstalk ) می باشد . در نتیجه این ژن با شبکه های سیگنالینگ، بواسطه این miRNA ها به عنوان هسته مرکزی شبکه های پاسخ دهنده به تنش، دارای همپوشانی است . یافته های این تحقیق می تواند برای مطالعات جامع مهندسی متابولیک مواد موثره سیر و نیز تحقیقات بعدی در خصوص فعالیت ژن های مرتبط با تنش های غیر زیستی در سیر به کار گرفته شود.