مطالعه الگوی بیان نسبی ژن های ZmNHX1، ZmHKT1 و ZmMYB30 در ذرت تحت تنش شوری

تنش های محیطی رشد و توسعه گیاهان زراعی را در طول فصل رشد تحت تاثیر قرار می دهند. شوری خاک یکی از مهمترین تنش های محیطی است که باعث کاهش شدید عملکرد گیاهان زراعی می شود. آشنایی با سازوکار مقابله گیاهان با تنش در سطح مولکولی می تواند در ارایه ی روشی کارآمد برای اصلاح گیاهان حساس به تنش موثر باشد. گیاهان برای صرفه جویی در مصرف انرژی همه ژن های خود را همزمان فعال نمی کنند، بلکه بسته به شرایط محیطی ژن هایی را که در یک وضعیت خاص (تنش) مورد نیاز باشد را فعال می نمایند. برای نمونه، در پاسخ به تنش شوری بیان ژن های متعددی در گیاهان تغییر می یابد که از آنها می توان به ترانسپورترهای HKT1 و NHX1 اشاره کرد. در این مطالعه تغییرات بیان ژن های ZmHKT1 و ZmNHX1 به همراه عامل رونویسی ZmMYB30دردو لاین متحمل و حساس به شوری ذرت با فناوری واکنش زنجیره ای پلی مراز در زمان واقعی بررسی شده است.

مواد و روش ها:

 بذور دو لاین ذرت متحمل (P14L2) و حساس (MO17) به شوری در گلدان های پلاستیکی حاوی پرلیت و پیت ماس با نسبت دو به سه در شرایط کنترل شده اتاق رشد کشت شدند و از محلول هوگلند جهت تغذیه و آبیاری گیاهان استفاده گردید. در مرحله هشت برگی به نصف گلدان ها تنش شوری از منبع NaCl  به تدریج با شروع از غلظت ds/m 5 به مدت سه روز اعمال گردید و از روز چهارم به بعد اعمال تنش با غلظت  ds/m8 به مدت 7 روز ادامه پیدا کرد. نصف دیگر گلدان ها به عنوان شاهد مورد استفاده قرار گرفتند. سپس در زمان های 24 ساعت و 7 روز پس از اعمال آخرین مرحله تنش شوری، نمونه برداری از ریشه و برگ گیاهان در ازت مایع صورت گرفت. استخراج RNA از نمونه های برگ و ریشه انجام گرفت. سپس cDNAها سنتز شدند. بیان ژن ها با Real-time PCR بررسی شد. از ژن Actin به عنوان ژن مرجع استفاده شد. آزمایش در دو تکرار زیستی (آزمایشی) و 3 تکرار تکنیکی (آزمایشگاهی) انجام گرفت. در نهایت سنجش تغییرات بیان ژن ها انجام گرفت.

افزایش بیان ژن ZmNHX1در بافت ریشه در کوتاه مدت و در بافت برگ در بلند مدت در لاین متحمل، و همچنین افزایش بیان ژن ZmHKT1 در بافت ریشه در بلند مدت در لاین متحمل در مقایسه با لاین حساس احتمالا حاکی از نقش مثبت این ژن ها در مقاومت به تنش شوری در ذرت می باشد. بیشترین میزان بیان نسبی ژن MYB30 هم در لاین متحمل و هم در لاین حساس در بافت ریشه و در کوتاه مدت مشاهده شد و با گذشت زمان کاهش چشمگیری در بیان این ژن در هر دو لاین مشاهده گردید.

نتیجه گیری:

 نتایج این پژوهش بالقوه می تواند در برنامه های به نژادی ذرت برای تولید ارقام مقاوم به شوری مفید واقع گردد.