رفتن به محتوای اصلی
x
بررسی تاثیر پراكسید هیدروژن بر بیان ژن های كدكننده پروتئین های شوك حرارتی و آنزیم های آنتی اكسیدانی تحت تنش گرمایی در گیاه توت فرنگی
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
بیوتكنولوژی كشاورزی
استاد

مجید طالبی

در بین تنش‌های غیرزیستی، تنش گرمایی یکی از مضرترین تنش‌هایی است که به طور قابل‌توجهی به بافت‌ گیاهان آسیب زده، بر رشد و متابولیسم آن‌ها تأثیر گذاشته و بهره‌وری و بقای گیاهان را در سراسر جهان تهدید می‌کند. دماهای بالا (بیشتر از 30 درجه‌ی سلسیوس) در گیاه توت‌فرنگی خسارات شدیدی بر رشد تولیدمثلی این گیاه داشته و منجر به تولید میوه‌هایی با کیفیت پایین‌تر می‌شود. در این راستا به منظور کاهش اثرات نامطلوب ناشی از تنش گرمایی بر گیاهان، انتخاب و استفاده از ارقام متحمل به گرما و یا ایجاد ژنوتیپهای متحمل و همچنین کاربرد برخی ترکیبات شیمیایی ضروری می‌باشد. پراکسیدهیدروژن یکی از ترکیباتی است که نقش مهمی در گیاهان ایفا می‌کند و ممکن است بسیاری از واکنش¬های فیزیولوژیکی مختلف مانند پاسخ به تنش¬ زیستی و غیرزیستی را کنترل کند، همچنین در غلظت‌های پایین‌ در مسیرهای سیگنال¬دهی و پاسخ¬های سلولی، مانند تولید پروتئین¬های مرتبط با تنش و آنزیم¬های آنتی¬اکسیدانی شرکت می¬کند. بنابراین آزمایش حاضر با هدف بررسی تحمل به گرما در گیاهان توت‌فرنگی رقم کاماروسا (حساس به گرما) تحت تیمار پراکسید هیدروژن و تیمار دمایی، به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار انجام شد. به منظور بررسی بیان ژن‌های کدکننده‌ی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و ژن های کدکننده پروتئین های شوک حرارتی، گیاهان توسط پراکسیدهیدروژن در غلظت‌های 0 (شاهد)، 1، 5 و 10 میلی‌مولار، در سه نوبت و با فاصله زمانی 24 ساعت، تحت محلول‌پاشی قرار گرفتند. سپس گیاهان شاهد در دمای گلخانه (25 درجه‌ی سلسیوس) و گیاهان تحت تنش در انکوباتور تنظیم شده در دماهای 35 و 40 درجه‌ی سلسیوس قرار گرفته و به ترتیب در زمان‌های 0 (شروع)، 2 ، 5 و 10 ساعت پس از اعمال تیمار دمایی نمونه‌برداری شدند. نتایج نشان داد، از بین ژن‌های کدکننده‌ی پروتئین‌های شوک حرارتی، FaTHSFA2a با بیشترین افزایش بیان تحت تیمار دمایی 40 درجه‌ی سلسیوس در پاسخ به تنش گرمایی موثر بوده است. پس از آن به ترتیب در ژن‌های FaTHSFB1a، HSP90 و HSP70 افزایش میزان بیان نسبی ژن تحت تیمار دمایی 35 و 40 درجه‌ی سلسیوس گزارش شد. بررسی بیان ژن‌های مرتبط با آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی نشان داد بیشترین افزایش میزان بیان نسبی ژن در (Cu-Zn)SOD، تحت تیمار دمایی 40 درجه‌ی سلسیوس پس از گذشت 10 ساعت از آغاز تیماردهی و غلظت پراکسیدهیدروژن 10 میلی‌مولار نسبت به نمونه‌ی شاهد و همچنین اختلاف میانگین 09/13 بود. پس از آن، بیشترین افزایش میزان بیان نسبی ژن به ترتیب مربوط به ژن (Mn)SOD تحت تیمار دمایی 35 درجه‌ی سلسیوس (اختلاف میانگین 7/11) و 40 درجه‌ی سلسیوس(اختلاف میانگین 6/11) و ژن‌های CAT و (Fe)SOD تحت تیمار دمایی 35 و 40 درجه‌ی سلسیوس بود. بیان ژن‌های GR و PRX نیز تحت تیمار‌های دمایی و غلظت‌های پراکسیدهیدروژن مختلف افزایش یافت. به طور کلی نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که رقم حساس به گرمای توت‌فرنگی (کاماروسا) این توانایی را دارد که در نتیجه‌ی کاربرد پراکسیدهیدروژن، با افزایش سنتز و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و همچنین افزایش بیان ژن‌های کدکننده‌ی پروتئین‌های شوک حرارتی، نسبت به تنش گرمایی واکنش نشان داده و اثرات نامطلوب تنش گرمایی بر رشد گیاه را کاهش دهد.واژه‌های کلیدی: توت‌فرنگی، تنش گرمایی، پراکسیدهیدروژن، آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی، پروتیئن‌های شوک حرارتی


تحت نظارت وف ایرانی