بررسی الگوی بیان ژن SAPK۱ از گروه ژنی پروتئین کیناز (SNF۱-Type) در گیاه برنج تحت تنش شوری
نویسنده(گان):	سمیه کامروا*، نادعلی باباییان، نادعلی باقری، فرهاد نظریان فیروزآبادی
چکیده:	سابقه و هدف تنش شوری تهدید بسیار جدی برای اکثر محصولات کشاورزی در سطح جهان است. برنج در جهان در رتبه دوم بعد از گندم قرار دارد و گیاهی نسبتا حساس به تنش شوری است. پروتئین کینازها یک گروه مهم از آنزیم های کینازی هستند که پروتئین-های هدف را با افزودن گروه های فسفات فسفریله می کنند. این آنزیم ها با القای پیام رشد و تکثیر در ارتباطات سلولی نقش مهمی ایفا می کنند. بیان ژن فرآیندی است که طی آن به وسیله اطلاعات به دست آمده از یک ژن، محصول کاربردی ژن سنتز می شود. هدف این تحقیق بررسی سطح بیان ژن SAPK۱ از گروه ژنی پروتئین کیناز در گیاه برنج تحت تنش شوری سدیم کلراید با بررسی سه زمان مختلف بعد از اعمال تنش بود. مواد و روش ها در این تحقیق الگوی بیان ژن SAPK۱ در دو رقم متحمل (شصتک محمدی) و حساس (IR۲۹) گیاه برنج تحت تنش شوری با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بررسی شد. ارقام در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان کاشته شدند و در مرحله گیاهچه ای (۵ الی ۶ برگی) به گیاه تنش شوری در سه سطح ۳، ۶ و۹ دسی زیمنس بر متر و تیمار شاهد (بدون تنش شوری) اعمال شد. سپس در سه زمان مختلف (۶، ۱۲ و ۲۴ ساعت بعد از اعمال تنش) نمونه برداری از برگ گیاه جهت بررسی بیان ژن صورت گرفت. نمونه های برگ در فریزر منفی ۸۰ درجه سانتی گراد نگهداری شدند. سپس استخراج RNA و سنتز cDNA توسط کیت های مخصوص هر مرحله صورت گرفت و در نهایت بررسی بیان ژن با تکنیک qPCR و توسط فرمول لیواک انجام شد. یافته ها نتایج بررسی الگوی بیان ژن SAPK۱ نشان داد که در هر دو رقم متحمل و حساس در سطح شوری ۹ دسی زیمنس بر متر ۲۴ ساعت بعد از اعمال تنش بیشترین میزان بیان ژن مشاهده گردید. در زمان های مختلف بعد از اعمال تنش در تیمار شاهد و سطح شوری ۳ دسیزیمنس بر متر میزان بیان ژن در هر دو رقم متحمل و حساس هیچ تفاوتی با همدیگر نشان نداد و بسیار ناچیز بود. اما در سطح شوری ۶ دسی زیمنس بر متر ۶ ساعت بعد از اعمال تنش میزان بیان ژن در رقم متحمل نسبت به رقم حساس و تیمار شاهد ۳ برابر افزایش داشت. در این سطح بررسی بیان ژن ۱۲ و ۲۴ ساعت بعد از اعمال تنش میزان بیان ژن را در رقم متحمل نسبت به رقم حساس و تیمار شاهد حدود ۷ برابر بیشتر شد. در سطح شوری ۹ دسی زیمنس بر متر ۶ ساعت بعد از اعمال تنش میزان بیان ژن در رقم متحمل نسبت به رقم حساس دو برابر و نسبت به تیمار شاهد ۴ برابر بیشتر شد. در حالیکه ۱۲ ساعت بعد از اعمال تنش میزان بیان ژن در رقم متحمل نسبت به رقم حساس حدود ۵/۵ برابر و نسبت به تیمار شاهد حدود ۱۰ برابر بیشتر شد. همچنین ۲۴ ساعت بعد از اعمال تنش نیز بیان ژن در رقم متحمل نسبت به رقم حساس ۵/۳ برابر بیشتر و نسبت به تیمار شاهد ۱۱ برابر بود. نتیجه گیری این نتایج نشان داد با افزایش سطوح شوری تا ۹ دسیزیمنس برمتر بیان ژن SAPK۱ در گیاه برنج افزایش می یابد. همچنین با بررسی اثر زمان بعد از اعمال تنش بر میزان بیان ژن SAPK۱ مشخص شد که در ساعات اولیه بعد از اعمال تنش، میزان بیان ژن کم اما با افزایش زمان تا ۲۴ ساعت بیان ژن در رقم متحمل افزایش یافت. از این نتایج می توان در بررسی های مولکولی ارقام برنج جهت انتخاب متحمل ترین ارقام برنج به تنش شوری برای کشت در مناطق مستعد شوری استفاده نمود.
کلیدواژگان:	برنج، پروتئین کیناز، تنش شوری، حساس، ژن
نوع مقاله:	مقاله پژوهشی/اصیل
زبان:	فارسی
انتشار در:	مجله تولید گیاهان زراعی، سال هفدهم شماره ۱ (بهار ۱۴۰۳)
صفحات:	۱۶۹ -۱۸۶
نسخه الکترونیکی:	متن این مقاله در سایت مگیران قابل مطالعه است.

Investigating the expression pattern of SAPK1 gene from protein kinase gene group (SNF1-Type) in rice plants under salt stress
Author(s):	Somayeh Kamrava *، Nad Ali Babaeian Jelodar، Nadali Bagheri، Farhad Nazarian-Firouzabadi
Abstract:	Background and Objectives Salinity stress is a very serious threat to most agricultural products in the world. In the world, rice ranks second after wheat and is a relatively sensitive plant to salt stress. Protein kinases are an important group of kinase enzymes that phosphorylate target proteins by adding phosphate groups. These enzymes play an important role in cell communication by inducing the message of growth and reproduction. Gene expression is a process during which a useful gene product is synthesized by the information obtained from a gene. The purpose of this research was to investigate the expression level of SAPK1 gene from the protein kinase gene group in rice plants under sodium chloride salt stress by examining three different times after the stress was applied Materials and methods In this study, the expression pattern of SAPK1 gene in two Cultivars tolerant (Shastak Mohammadi) and sensitive (IR29) of rice plant under salt stress was investigated by factorial experiment in the form of a completely randomized design with three replications. Cultivars were planted in the research greenhouse of the Faculty of Agriculture of Lorestan University and at the seedling stage (5 to 6 leaves), salinity stress was applied to the plant at three levels of 3, 6, and 9 dS/m and the control treatment (without salt stress). Then, at three different times (6, 12, and 24 hours after applying stress), plant leaves were sampled to investigate gene expression. The leaf samples were stored in a freezer at minus 80 degrees Celsius. Then, RNA extraction and cDNA synthesis were done by special kits for each stage, and finally, Results The results of the analysis of SAPK1 gene expression pattern showed that in both tolerant and sensitive cultivars, the highest level of gene expression was observed at the salinity level of 9 ds/m 24 hours after applying the stress. At different times after applying the stress in the control treatment and the salinity level of 3 ds/m, the gene expression level in both tolerant and sensitive cultivars did not show any difference and was very insignificant. However, at the salinity level of 6 ds/m, 6 hours after applying the stress, the gene expression level in the tolerant cultivar increased 3 fold compared to the sensitive cultivar and control treatment. At this level, examining gene expression 12 and 24 hours after applying the stress, the amount of gene expression in the tolerant cultivar was about 7 fold higher than the sensitive cultivar and the control treatment. At the salinity level of 9 ds/m, 6 hours after applying the stress, the gene expression level in the tolerant cultivar was doubled compared to the sensitive cultivar and 4 fold higher than the control treatment. While 12 hours after applying the stress, the gene expression level in the tolerant cultivar increased by 5.5 fold compared to the sensitive cultivar and by 10 fold compared to the control treatment. Also, 24 hours after applying the stress, gene expression in tolerant cultivar was 3.5 fold higher than the sensitive cultivar and 11 fold higher than the control treatment. Conclusion These results showed that the expression of SAPK1 gene increases in rice plants with increasing salinity levels. nvestigating the effect of time after applying stress on SAPK1 gene expression, it was found that in the early hours after applying stress, the amount of gene expression was low, but with increasing time up to 24 hours, gene expression in tolerant cultivar increased These results can be used in molecular studies of rice cultivars to select the most tolerant rice cultivars to salinity stress for cultivation in areas prone to salinity.
Keywords:	Rice، Protein Kinase، Salinity Stress. Sensitive. Gene
Article Type:	Research/Original Article
Language:	Persian
Published:	Electronic Journal of Crop Production, Volume:17 Issue: 1, 2024
Pages:	169 -186
Full text:	PDF is available on the website.