تاثیر اشعه ماورای بنفش (UV-C) بر الگوی بیان برخی آنزیم های دخیل در مرگ برنامه ریزی شده سلولی گندم نان

گندم از جمله گیاهانی است که از نظر رژیم غذایی و تجاری اهمیت دارد و تقاضای جهانی برای آن در حال افزایش است. یکی از تنش های مضر و خطرناک، نور ماورای بنفش می باشد که رشد و تولید گیاه را تحت تاثیر قرار داده و منجر به تولید گونه های فعال اکسیژن، که بسیار سمی هستند، می شود. پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر نور ماورای بنفش نوع C بر روی گیاهچه های سه رقم گندم جهت شناسایی سیستم های دخیل در انتقال پیام دفاعی این گیاه از جنبه بیوشیمیایی و مولکولی مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در دانشگاه محقق اردبیل اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل فاکتور اول شاهد و تیمار با نور ماورای بنفش (نوع C با طول موج 254 نانومتر) و فاکتور دوم ارقام گندم، مروارید و گاسپارد) بودند. تنش نور ماورای بنفش نوع C در مرحله سه- چهار برگی، به مدت 20 دقیقه اعمال گردید و سپس نمونه برداری از برگ های تیمار شده در زمان های صفر، 1، 2، 4، 6، 10، 18، 24 و 48 ساعت پس از تیمار انجام گرفت. نتایج نشان داد فعالیت کمی پراکسیدازها در ارقام سرداری و گاسپارد در مقابل نور ماورای بنفش نوع C تفاوت معنی داری نداشت، در صورتی که در رقم مروارید، این افزایش آنزیمی از همان ساعات اولیه، سیر صعودی داشت. همچنین نتایج بررسی کیفی آنزیم های پراکسیداز در مقابل نور ماورای بنفش نوع C به ترتیب تعداد 5، 6 و 9 ایزوآنزیم پراکسیدازی را در سه رقم گندم سرداری، مروارید و گاسپارد نشان داد. بررسی کیفی آنزیم های کاتالازی در ارقام سرداری و گاسپارد، 4 ایزوآنزیم و در رقم مروارید 3 ایزوآنزیم را مشخص کرد. از طرف دیگر در الکتروفورز DNA، اثر نور ماورای بنفش نوع C روی DNA سه رقم گندم نشان داد که شکستگی DNA در ارقام سرداری و گاسپارد، 48 ساعت پس از تیمار نسبت به شاهد و در رقم مروارید، از همان ساعات اولیه پس از تیمار رخ داده است. بررسی تغییرات بیان ژن های دخیل در متابولیسم مانند هگزوکیناز و دفاع گیاهی مانند PR1 در سه رقم گندم در اثر تیمار با نور ماورای بنفش نوع C می رساند که تغییرات بیان این دو ژن در ارقام سرداری و گاسپارد تقریبا از یک مدل پیروی می کنند و 10 ساعت پس از تیمار کاهش بیان از خود نشان داده اند. اما در رقم مروارید، بیان دو ژن HK و PR1 از همان ساعات اولیه افزایش داشت. به طور کلی، نتایج نشان می دهد که افزایش فعالیت آنزیم های پراکسیدازی و کاتالازی و تغییرات بیان ژن های PR1 و HK در مسیر انتقال پیام نور ماورای بنفش نوع C در سه رقم سرداری، مروارید و گاسپارد رخ می دهد. شکستگی DNA به همراه دیگر تغییرات در گندم نشان از احتمال وقوع مرگ برنامه ریزی شده سلولی در گندم است.