مؤسسه انتشارات دانشگاه تهران علوم گیاهان زراعی ایران 2008-4811 54 1 2023 03 21 Determination of genetic and metabolic markers related to GABA shunt pathway in chickpea (Cicer arietinum L.) under cold stress تعیین نشانگر متابولیکی و ژنتیکی مرتبط با مسیر GABA در نخود زراعی تحت تنش سرما 135 150 92013 10.22059/ijfcs.2022.343089.654911 FA سعید امینی مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران رضا معالی امیری استاد گروه زراعت دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی کرج. دانشگاه تهران 0000-0003-2496-4800 حسن زینالی خانقاه استاد گروه زراعت دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی کرج. دانشگاه تهران Journal Article 2022 05 23 The Gamma aminobutyric acid (GABA) content as a free amino acid which is involved in reduction of oxidative stress damage and stress adaptation in the cell is adjusted by various routes, including the GABA shunt pathway. In this experiment, Gama -aminobutyric acid (GABA), Hydrogen Peroxide (H2O2), activity of GABA transaminase (GABA-T) and relative expression of Glutamate Gecarboxylase1 (GAD1) gene in cold-tolerant (Sel96th11439) and cold-sensitive (ILC533) chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes under cold stress (4◦C) as a factorial experiment in a Completely Randomized Design were studied. In tolerant genotype H2O2 content after a significant increase on the first day of cold stress decreased significantly on the sixth day of cold stress compared to control conditions (up to 4.7%) while its accumulation was observed in sensitive genotype (up to 50%). Based on H2O2 adjustment as a damage index, these results indicated a relative acclimation to cold stress in tolerant genotype. Under cold stress, GABA content in tolerant genotype was higher compared to sensitive genotype (up to 14%). In this experiment, under cold stress, in tolerant genotype increasing GABA content was accompanied with an increase in GABA-T activity and relative expression of GAD1 gene as regulatory routes of this metabolite (up to 3- and 17-fold, respectively). The maximum and minimum activities of catabolic and anabolic pathways was observed in tolerant genotype on the sixth day of cold stress, respectively. Therefore, under cold stress, the accumulation of GABA in tolerant genotype led to reduced cell damage (H2O2 results) and improved cold tolerance. محتوی گاما آمینوبوتریک اسید (GABA) به‌عنوان آمینواسیدی که در کاهش خسارت‌های تنش اکسیداتیو و سازگاری به تنش در سلول نقش ایفا می‌کند توسط مسیرهای مختلفی از جمله مسیر GABA shunt تنظیم می‌شود. در این پژوهش میزان پراکسیدهیدروژن (H2O2)، GABA، بیان نسبی ژن‌ گلوتامات دکربوکسیلاز (GAD1) و فعالیت آنزیمGABA ترانس‌آمیناز (GABA-T) در دو ژنوتیپ متحمل (Sel96th11439) و حساس (ILC533) نخود زراعی (Cicer arietinum L.) تحت تنش سرما چهار درجه سانتی‌گراد به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی مطالعه شد. در ژنوتیپ متحمل میزان H2O2 پس از افزایش معنی‌دار در روز اول تنش، در روز ششم کاهش معنی‌داری در مقایسه با شاهد نشان داد (بیش از 7/4 درصد( در حالی‌که تجمع آن (تا50 درصد) در ژنوتیپ حساس در روز ششم تنش سرما مشاهده شد. با توجه به تنظیم پراکسید هیدروژن به‌عنوان شاخص خسارت، این نتایج بیانگر سازگاری نسبی به تنش سرما در ژنوتیپ متحمل بود. تحت تنش سرما میزان متابولیت‌ GABA در ژنوتیپ متحمل تا 14 درصد بیشتر از ژنوتیپ حساس بود. در این آزمایش به‌موازات افزایش میزان GABA تحت تنش سرما، بیان نسبی ژن‌ GAD1 و فعالیت آنزیم GABA-T به‌ترتیب تا 17 برابر افزیش و 8/2 برابر کاهش یافت. به‌ترتیب حداکثر و حداقل فعالیت دو مسیر بیوسنتز و تخریب GABA در ژنوتیپ متحمل در روز ششم پس از تنش سرما مشاهده شد. https://ijfcs.ut.ac.ir/article_92013_ebfaf16692bfe2967755c1b2735bd4c3.pdf