شناسایی و بررسی بیان ژن های HvPIP1;4 و HvnsLTP دخیل در تحمل به تنش خشکی در جو

مطالعه سازوکار‏های تحمل تنش در گیاه جو، می‏تواند به درک بهتر اساس ژنتیکی تحمل به تنش خشکی کمک کند و در نهایت به بهبود خصوصیات ژنتیکی مرتبط با تحمل به تنش خشکی از طریق روش‏های نوین ژنتیک مولکولی منجر شود. به منظور شناسایی و بررسی بیان ژن های درگیر در تحمل به تنش خشکی گیاه جو، تجزیه و تحلیل ESTهای برگ و ریشه در ژنوتیپ های اسپانتانئوم (جو وحشی) و رقم زراعی نیمروز (متحمل در برابر تنش خشکی) صورت گرفت. اطلاعات اولیه کتابخانه ها از پایگاه های جهانی دریافت گردید، سپس پیش پردازش داده ها و شناسایی ژن های مرتبط با بیان متفاوت در بین کتابخانه ها، به کمک نرم افزارهای بیوانفورماتیک متعددی صورت گرفت. به منظور بررسی بیان ژن های کاندید با استفاده از روش Real time-PCR، یک آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار روی ژنوتیپ ها به عنوان عامل اول و تیمار آبیاری (شاهد و آبیاری در50 درصد FC) به عنوان عامل دوم در گلدان صورت گرفت. همچنین عامل زمان نمونه برداری نیز در سه سطح صفر، 24 و 72 ساعت پس از اعمال تنش خشکی لحاظ شد. بر اساس میزان بیان ژن در شرایط تنش، دو ژن به نام های HvPIP1;4 (Plasma Membrane Intrinsic Protein 1;4) و HvnsLTP (Non-Specific Lipid Transport; nsLTP) به عنوان ژن های مهم درگیر در پاسخ به تنش خشکی در جو شناسایی شدند. بر اساس نتایج حاصل از بررسی بیان این ژن ها مشخص گردید که ژنوتیپ نیمروز به عنوان رقم متحمل از بیان بالاتری برای ژن های کاندید برخوردار بود، به طوری که ژن های PIP1;4 و nsLTP به ترتیب یک افزایش 98/95 و 54/53 برابری بعد از 72 ساعت نسبت به شرایط شاهد از خود نشان دادند. به علاوه، نتایج این مطالعه نشان داد که تغییرات میزان بیان ژن PIP1;4 در مقایسه با ژن  HvnsLTPجو در ژنوتیپ متحمل نیمروز بطور معنی داری (P<0.05) بیشتر از ژنوتیپ اسپانتانئوم بود. از آنجایی که این ژن حرکت آب و مواد محلول غیر باردار و دارای جرم مولکولی پایین را از شامه‏های پلاسمایی و تونوپلاست تسهیل می‏کند، این ژن احتمالا در روند تحمل به تنش خشکی نقش داشته باشد.