بخشی از مقاله
بررسي بيان ژن CAT تحت تنش خشکي در سويا با استفاده ازReal time PCR
چکيده :
در حال حاضر سويا منبع مهمي از پروتئين و روغن در بازار جهان محسوب مي شود که عملکردش در طي پر شدن غلاف هنگامي که خشکسالي رخ مي دهد بشدت کاهش مي يابد در نتيجه کاشت اين گياه در بسياري از مناطق جهان با مشکل روبرو است . اصلاح براي انطباق با شرايط کمبود آب داراي اهمييت بسيار زيادي براي جلوگيري از کاهش عملکرد مي باشد. تعدادي از ژنها بوسيله تنش هاي محيطي از جمله خشکي، شوري و سرما القا شده و انتظار مي رود در پاسخ به تنش نقش داشته باشند. به اين منظور پژوهشي در مورد تظاهر ژن CAT در دو ژنوتيپ Willyams و L١٧ که به ترتيب مقاوم و حساس به خشکي مي باشند انجام گرفت . تنش خشکي به مدت هفت روز و در مرحله ٤ برگي گياه اعمال گرديد. RNA کل نمونه ها استخراج و سنتز CDNA را براي real time PCR انجام گرفت . آناليز داده ها نشان داد که ژن CAT باعث عملکرد ژن فعال رونويسي در تحمل به خشکي مي شود و در بهبود تحمل گياهان به تنش خشکي نقش فعال ايفا مي کند. بطوريکه رقم Willyams نسبت به L١٧ افزايش بيان بيشتري را نشان داد که نشاندهنده ي تحمل بالاي Willyams بود.
کلمات کليدي: سويا٬ ژن Real time PCRCAT تنش خشکي
.
مقدمه
تنش خشکي يکي از مهمترين تنش هاي غير زنده و اثرگذار بر عملکرد محصول است . هدف اصلي برنامه هاي اصلاح نباتات تحمل به خشکي است ( ٨). رشد گياهان به شدت تحت تاثير تنش هاي محيطي قرار مي گيرد بطوريکه در برزيل ٢٠ درصد کاهش تلفات سويا بخاطر کمبود آب کاهش يافته است ( ١٠) و براين اساس شناسايي ژن هايي که در انطباق يا تحمل به تنش نقش دارند بسيار ضروري است . خشکي يکي از مهمترين تنش هاي غير زنده براي گياهان است خشکسالي اثرات تنش هاي ديگر که نتيجه ي کمبود آب است مثل تنش شوري و سرما را تشديد مي کند.تنش خشکي باعث کاهش رشد گياه و کاهش وزن خشک آن مي شود با کمبود رطوبت هدايت روزنه اي کاهش که باعث از دست دادن آب از برگ و کاهش ميزا ن فتوسنتز مي شود. ميليون سال گياهان براي تحمل به تنش مکانيسم هاي مانند تغييرات مورفولوژيکي از جمله عميق تر شدن ريشه ها، پارتشين بندي و تنظيم اسمزي را انجام مي دانند. گياهان غالبا در معرض توده اي از شرايط تنش مي باشند و اين شرايط آنها را از رسيدن به پتانسيل ژنتيکي کامل باز مي دارد و توليدات گياهي را در پهنه ي جهاني محدود مي سازد. در واقع تنش غير زنده علت اصلي کاهش زراعي جهان و کاهش متوسط عملکرد براي اغلب گياهان زراعي تا بيش از مي باشد (٣).
از جمله تنش هاي محيطي، کمبود آب در خاک، وجود املاح نمکي زياد و درجه حرارت هاي کم و زياد مي باشند که به شدت رشد گياه را تحت تاثير قرار مي دهند (١). بدين لحاظ گياهان از طريق ف رايندهاي فيزيولوژيکي، بيوشيميايي و همچنين سلولي مولکولي به اين تنش ها پاسخ داده و خود را با شرايط محيطي منطبق و يا متحمل مي سازند(٦).به محض درک و تشخيص تغييرات درون سلولي، مسيرهاي پيام رساني (Signal Transduction) مختلفي به منظور تبديل تنش فيزيکي به يک پاسخ بيوشيميايي مناسب شروع شده و هر يک از انها بيان دسته ي خاص از ژنهاي پاسخ دهنده به تنش را سبب مي شوند. فعاليت کامل همه اين آبشارهاي پيام رساني القا شده ، منجر به انطباق گياه و در نتيجه تحمل تنش در ان مي شوند (٧). فراورده هاي اين ژنها نه تنها در حفاظت سلول از تنش عمل مي نمايند بلکه در تنظيم ژن هاي درگير در پيام رساني پاسخ به تنش نيز وارد عمل مي شوند ( ٥). سويا با نام علميGlycine max از تيره لگومينوز، يکساله ، روز کوتاه ، خودگشن با ٤٠-٣٦ درصد پروتيين و ٢٢-١٩ درصد روغن در دانه مي باشد که مهمترين لگوم در سراسر جهان است که يک منبع مهم از روغن ، پروتئين ، ريز مغذي و موادمعدني استکه يک محصول مهم براي رژيم غذايي انسان و حيوانات مي باشد (٤). همچنين به عنوان ماده خام براي سلامت انسان و در صنعت کاربرد دارد. با وجود افزايش تقاضا در سطح جهاني در حال حاضر تلفات در سويا يک پنجم محصول در سراسر جهان است . بسياري از اين زيان ها به عوامل غير زيستي بستگي دارد که باعث کاهش
٦٩ درصدي عملکرد مي شود (٢).
