اثر توام درجه حرارت و ساکارز بر سرما سختی و بیان ژنهای القا شونده در برابر سرما در کشتهای سلول و کالوس جو (Hordeum vulgare L.)

Abstract

در این پژوهش مقاومت به سرما و بیان ژنها در واکنش به تغییرات توام درجه حرارت و غلظت ساکارز در سلول گیاه مورد بررسی قرار گرفت. کالوس از رویانهای نارس جو (Hordeum vulgare L.) تولید و در محیط کشت MS مایع و در دمای C ْ25 واکشت گردید. سپس کشتها در دو دوره 5 و 10 روزه در محیط کشت حاوی 1/0 و 3 درصد ساکارز و تحت دمای C ْ6 به مدت 10 ساعت و Cْ2 به مدت 14 ساعت قرار گرفتند. پس از انجام آزمون انجماد، میزان سرماسختی از طریق ارزیابی زنده مانی و نیز تخمین آسیب وارده به سلولها اندازه گیری گردید. RNA کل از کالوسهای شاهد و نیز از کشتهای تحت تیمارهای مختلف استخراج و میزان تجمع mRNAهای مربوط به ژن های dh1,HmAP1t2.2, HmG1t4 با روش نورذرن بلاتینگ ارزیابی گردید. نتایج بدست آمده افزایش سرماسختی در کشتهای قرار گرفته در معرض درجه حرارتهای پایین (بالاتر از نقطه انجماد) (C ْ 2/C ْ 6 (14 ساعت /10 ساعت)) را نشان می دهند. همچنین، تحمل به یخ زدگی در کشتهای انجام گرفته در غلظت 1/0 درصد ساکارز در دماهای مذکور بود. تغییر در تجمع mRNA ژنهای مورد آزمایش نیز به موازات تغییر در تحمل به سرما صورت گرفته، و همبستگی مثبتی بین میزان سرماسختی و بیان ژنهای مذکور وجود داشت. نتایج ارزیابی ها همچنین نشان دادند که افزایش تحمل به سرما و بیان ژن در واکنش به افزایش غلظت ساکارز (از 1/0 به 3 درصد) حتی در دمای معمولی (C ْ25) بسیار بیشتر از افزایش ناشی از تغییر در دمای رشد کالوس از C ْ25 به C ْ 2/ C ْ 6 می باشد. بنابراین، ساکارز به عنوان عاملی مهم در فرایند سازگاری به سرما می تواند نقشی تعیین کننده را در تحمل به یخ زدگی و بیان ژنها در واکنش به سرما ایفا نماید.