مطالعه پاسخ‌های فیزیولوژیکی و توالی یکی از ژن پاسخ‌دهنده به تنش سرما در چهار رقم گندم حساس و مقاوم

نویسندگان

چکیده

گیاهان همواره در معرض طیف وسیعی از تنش‏های محیطی هستند که این تنش‏ها چه زیستی و چه غیرزیستی به شدت بر میزان رشد و تولید آنها اثر می‌گذارند. مکانیسم‏های مولکولی و فیزیولوژیکی در تحمل گیاهان به تنش‏های محیطی نقش دارند که شناسایی آنها می‏تواند گام مهمی برای مقابله با آثار مخرب تنش‏های مذکور باشد. در این پژوهش پاسخ‏های فیزیولوژیکی دو رقم گندم نان حساس به تنش سرما به نام‏های بیات و داراب1 و دو رقم مقاوم به سرما به نام‌های الوند و شاهی مطالعه گردیدند و مقدار آب نسبی گیاه، کلروفیل، کارتنوئید و اسید آمینه آزاد پرولین اندازه‏گیری شد. همچنین بخشی از ژن پاسخ-دهنده به تنش سرما از هر چهار رقم گندم جداسازی شد. نتایج نشان داد که مقدار آب نسبی گیاه، کلروفیل و کارتنوئید در تنش سرما به طور معنی‏داری کاهش یافت و این کاهش برای ارقام حساس بیشتر بود. بعلاوه تنش سرما به طور معنی‏داری مقدار اسید آمینه پرولین آزاد را افزایش داد. تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک ترجمه توالی‏های 500 نوکلئوتیدی بدست آمده از چهار رقم گندم نشان داد که آنها دارای ناحیه حفاظت شده‌ای با 57 اسید آمینه حاوی 3 زنجیره
بتا-شیت و یک زنجیره آلفا-هلیکس و دارای اسید آمینه والین شماره 14 و اسید آمینه گلوتامیک اسید شماره 19 می‏باشند. توالی‏های به دست آمده در بانک جهانی ژن ثبت شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Physiological Responses and Partial Gene Isolation of Responsive Gene to Cold Stress in Four Sensitive vs. Resistant Wheat Cultivars

نویسندگان [English]

  • Sasan MohsenZadeh
  • Javad Karimi Andeani
  • Hasan Mohabat Kar
چکیده [English]

Plants are always exposed to vast aspects of either environmental biotic or abiotic stresses and those stresses affecting the plant growth and therefore crop production. Molecular and physiological mechanisms influence plant resistance to environmental stresses, therefore the identification of these mechanisms can be an important step in challenging the damages. In this study, plant physiological responses of two cold sensitive bread wheat cultivars, namely: Bayat and Darab1 vs. two cold resistant cultivars named Alvand and Shahi were studied. The amount of relative water content, chlorophylls, carotenoids as well as free proline amino acids were assessed. In addition, partial of the gene responsible for the responses to cold stress in the four wheat cultivars were isolated. The results indicated that the relative water content and the level of chlorophylls as well as carotenoids were significantly reduced in response to the stress. This reduction was more pronounced in the case of the sensitive cultivars. Furthermore, cold stress increased the free proline content. Bioinformatical analysis of the translation of 500 nucleotide sequences revealed that they contained a conserved 57 amino acid region with three ?-sheet and one ?-helix, as well as a valine amino acid at position 14 along with a glutamic acid at position 19. The sequences were recorded in NCBI GenBank.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cold stress
  • Gene isolation
  • physiological responses
  • transcription factor
  • Wheat