ارزیابی تغییرات بیان ژن های دخیل در مسیرهای ریتم شبانه روزی و مستقل در طی مراحل رشد اسفناج
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
بیوتكنولوژی كشاورزی
استاد
ابوذر سورنی
اسفناج از سبزیجات برگی است که به دلیل مصرف جهانی از اهمیت تغذیه¬ای و اقتصادی بالایی برخوردار است. این سبزی به لحاظ تازه¬خوری و حتی فرآوری شده بسیار ارزشمند است و مصرف سالانه آن هر ساله رو به افزایش است. به¬همین دلیل، عملکرد بالا در این گیاه جهت تامین نیاز جهانی اهمیت زیادی دارد، اما عواملی همچون بولتینگ کیفیت و بهره¬وری این گیاه را شدیدا تحت تاثیر قرار می-دهد. بولتنیگ پدیده¬ای است ناشی از اثرات هماهنگ بین متغیرهای محیطی مختلف و اجزای ژنتیکی درونی که اغلب موجب محدودیت تولید اقتصادی در گیاهانی مانند اسفناج می¬شود زیرا افزایش طول ساقه همراه با تمایز گل، باعث تغییر در طعم و رنگ و عدم بازارپسندی می¬گردد. مشخص شده است که پنج مسیر فتوپریود، سن، دما، بهاره¬سازی و مستقل شبکه تنظیمی پیچیده¬ای را تشکیل می¬دهند که بر اثر تعامل آن¬ها با عوامل اپیژنتیکی زمان دقیق گلدهی تعیین میشود. از این¬رو برای حل این مشکل، لازم است مکانیسمهایی دخیل در این فرآیند به¬ویژه عوامل ملکولی مانند سطح بیان ژنهای درگیر در بولتینگ در گیاه اسفناج بررسی شود. لذا در این مطالعه آزمایشی جهت بررسی بیان ژنهای درگیر در مسیرهای مستقل و ریتم شبانه¬روزی در مراحل مختلف رشد اسفناج طراحی شد. جهت دستیابی به این هدف، دو ژنوتیپ ویروفلای و کاشان به ترتیب به عنوان دیرگلده¬ترین و زودگلده¬ترین ژنوتیپ انتخاب و در یک طرح بلوک کاملاً تصادفی با سه تکرار بیولوژیکی در اتاقک رشد با دمای 24¬درجه سلسیوس و رطوبت %40، در سال زراعی 1401-1400 کشت داده شدند. پس از تهیه نمونه¬های برگی از مراحل مختلف رشدی گیاه شامل چهار، شش، هشت، 10 و 12 برگی و استخراج RNA و سنتز cDNA، سطح بیان برخی از ژن¬ها با استفاده از واکنش زنجیره¬ای پلیمراز در زمان حقیقی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس نتایج مشخص شد ژن LHY در مرحله¬ی چهار برگی (رویشی) در هر دو رقم مورد بررسی، کمترین سطح بیان را دارد و به ترتیب در مرحله¬ی 8 برگی در توده کاشان و در مرحله¬ی 12 برگی در رقم ویروفلای (مرحله¬ای که گیاه در حال ورود به فاز زایشی است یا گلدهی در آن شروع شده است) بیشترین میزان بیان مشاهده می¬شود. در واقع بررسی این ژن نشان می¬دهد در نقطه بحرانی شروع گلدهی و هنگام ورود به فاز زایشی بیان بالایی از این ژن مشاهده می¬شود. ژن LD در ژنوتیپ کاشان در انتقال از فاز رویشی به زایشی نقش پررنگی نشان داد. همچنین بیان این ژن در ژنوتیپ کاشان در مراحل مختلف رشد بیشتر از ژنوتیپ ویروفلای بود. همچنین ژن FLD/RSII در هر دو توده در مرحله¬ی زایشی بیان بالاتری نسبت به مرحله¬ی رویشی داشت و در هنگام تشکیل گل نیز این ژن سطح بیان بالایی دارد. بررسی نتایج ژن TOC1 نشان می¬دهد بیان این ژن در توده کاشان در مراحل رویشی تا ورود به فاز زایشی بیشتر از رقم ویروفلای است، بنابراین این ژن در به تاخیر انداختن گلدهی و طولانی کردن فاز رویشی در رقم کاشان نقش دارد. نتایج این مطالعه نقش مهمی در ایجاد درک عمیق از اثر ژنهای مهم در تنظیم زمان گلدهی در اسفناج دارد. همچنین با استفاده از این نتایج در برنامههای اصلاحی میتوان موجب بهبودی توده¬های موجود از نقطه نظر زمان گلدهی شد. علاوه بر این، این نتایج میتواند در مطالعات مرتبط با تنظیم مکانیسمهای ژنتیکی مربوط به بولتینگ در سبزیجات دیگر و حتی محصولات زراعی نیز مفید باشد.
کلمات کلیدی: اسفناج، بولتینگ، بررسی بیان ژن، واکنش زنجیره¬ای پلیمراز در زمان حقیقی

