افزایش بیان ژن‌های رمزکننده آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز و فنیل آلانین‌آمونیا‌لیاز و فاکتور رونویسی bZIP33 تحت شرایط کمبود روی در گندم نان (Triticum aestivum L.)

Abstract

به­ منظور بررسی اثر تنش کمبود روی (Zn) بر بیان ژن‌های رمزکننده آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز و فنیل­آلانین ‌آمونیا‌لیاز و فاکتور رونویسی bZIP33 در ارقام روی-کارا و روی-ناکارای گندم نان، آزمایشی به­صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه اجرا شد. ارقام بیات (روی-کارا) و هیرمند (روی-ناکارا) در شرایط کمبود روی خاک و کفایت آن کشت و بیان نسبی ژن‌های مورد نظر در برگ و ریشه ارقام در دو مرحله، یک­ماه بعد از جوانه‌زنی (دوره رویشی) و ۳۰ درصد سنبله‌دهی (دوره زایشی) با روش Real time PCR اندازه‌گیری شد. نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین تیمارها نشان داد که تحت شرایط کمبود روی، افزایش میزان بیان ژن سوپراکسید‌ دیسموتاز در مرحله رویشی و زایشی به­طور معنی­داری در رقم روی-کارا (بیات) بیش­تر از رقم روی-ناکارا (هیرمند) بود. بیش­ترین میزان افزایش بیان ژن فنیل‌آلانین‌ آمونیالیاز (۵۶/۵۰ برابر شاهد) در مرحله رویشی در ریشه رقم روی-کارا مشاهده شد، اما در مرحله زایشی بین ارقام روی-کارا و روی-ناکارا در هر دو اندام برگ و ریشه به­لحاظ میزان بیان این ژن اختلاف معنی­داری مشاهده نشد. بیان ژن رمزکننده فاکتور رونویسی bZIP33 در برگ رقم روی-کارا تحت شرایط کمبود روی به­طور معنی­داری بیش­تر از رقم روی-ناکارا بود، ولی اختلاف بیان این ژن در ریشه بین رقم روی-کارا و روی-ناکارا معنی­دار نبود. بنابراین، نتایج مطالعه حاضر نشان داد که ژن‌های رمزکننده آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز و فنیل­آلانین‌آمونیا‌لیاز و فاکتور رونویسی bZIP33 (احتمالاً از طریق فعال­سازی بیان ژن­های ترنسپورتر روی) در تحمل تنش کمبود روی خاک در رقم روی-کارای گندم نان دخیل بودند.