ارزیابی شاخص های رشد و بیان برخی ژن های درگیر در واکنش به تنش سرما در ذرت

تنش سرما از مهم ترین عوامل محدود کننده کشت زود هنگام اکثر محصولات زراعی از جمله ذرت می باشد. سرما از طریق تولید انواع گونه های اکسیژن فعال (ROS) در گیاهان منجر به بروز تنش اکسیداتیو می گردد. این مطالعه به منظور بررسی الگوی بیان برخی ژن های درگیر در واکنش به تنش سرما (کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و متالوتیونین) در گیاه ذرت انجام شد.

این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با چهار تکرار و با سه رقم ذرت سینگل کراس 260، سینگل کراس 302 و دبل کراس 370 انجام شد. کاشت در گلدان هایی با گنجایش 4 کیلوگرم خاک صورت گرفت. برای بررسی الگوی بیان ژن ها از تکنیک qPCR استفاده شد.

نتایج حاصل از بررسی الگوی بیان ژن ها نشان داد که در بین ارقام مورد بررسی رقم سینگل کراس 260 بالاترین میزان بیان ژن های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز و رقم سینگل کراس 302 کم ترین میزان بیان ژن های مزبور را داشت. بررسی الگوی بیان ژن متالوتیونین نیز نشان داد که میزان بیان این ژن در رقم سینگل کراس 260 کم ترین و رقم سینگل کراس 302 بالاترین میزان می باشد. بیان بالای ژن متالوتیونین در رقم سینگل کراس 302 احتمالا به دلیل بروز تنش اکسیداتیو در اثر تنش سرما، انباشته شدن پراکسید هیدروژن و بیان پایین ژن کاتالاز می باشد. همچنین، شاخص های رشد شامل درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، سظح برگ و کلروفیل a و b با میزان بیان ژن های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز همبستگی خوبی را نشان دادند.

رقم سینگل کراس 260 و رقم سینگل کراس 302 از لحاظ بیان ژن های سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز، درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، سطح برگ و کلروفیل به ترتیب بیشترین و کم ترین میزان را داشتند. فعالیت ژن های آنتی اکسیدانت مانند کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز از کاهش کلروفیل و آسیب به دستگاه فتوسنتزی گیاه جلوگیری می نماید.