|
عنوان
|
شناسایی و مطالعه خانواده ژنی پلی آمین اکسیداز در گندم (Triticum aestivum) و ارزیابی بیان آن ها در پاسخ به پلی آمین های اگزوژن و تیمار سرما
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
تیمار سرما، پلی‌آمین‌های اگزوژن، گندم، پرولین، آنزیم‌های آنتی اکسیدان، بیان ژن
|
|
چکیده
|
پلی‌آمین‌ها (PAs)، ترکیبات آلیفاتیک با وزن مولکولی کم هستند که در همه موجودات زنده یافت می‌شوند. آن‌ها در بسیاری از پدیده‌های فیزیولوژیکی گیاهان مانند رشد و نمو و پاسخ به انواع تنش‌ها نقش دارند. سرما یکی از رایج‌ترین تنش‌های غیرزیستی است که گیاهان تجربه می‌کنند و بر رشد، نمو و بقای گیاه تأثیر منفی می‌گذارد. در این مطالعه 30 ژن PAO در گندم نان شناسایی شد که با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی ویژگی‌های پروتئینی، روابط تکاملی، ساختار ژن و بیان آن‌ها بررسی گردید. به طور کلی این ژن‌ها توزیع یکسانی در زیر‌ژنوم‌های A، B و D نشان ندادند. همچنین براساس مطالعه فیلوژنتیکی ژن‌های TaPAO در شش گروه قرار گرفتند. بر اساس ژنوم گندم، اکثر ژن‌های TaPAO دارای اینترون در ساختار خود بوده و تعداد اگزون‌ها از 1 تا 11 متغیر بود. تجزیه و تحلیل دمین پروتئین‌‌ها نیز نشان داد که، اکثر اعضای TaPAO حاوی یک دمین کاتالیزوری آمینواکسیداز بودند، همچنین شش موتیف حفاظت‌شده در پروتئین‌های TaPAO گندم وجود داشت. ژن‌های TaPAO در بافت‌ها و مراحل مختلف رشد بیان شدند، اما بخش عمده‌ای از این ژن‌ها به طور قابل‌توجهی به تنش‌های غیرزنده به‌ویژه به دما پاسخ دادند. برخی از TaPAOها همچنین در پاسخ به تنش‌های دیگر مانند سفیدک پودری، زنگ نواری و فوزاریوم در گندم نقش داشتند. به طور کلی، TaPAOها در تحمل به تنش عمل کرده و نقش‌های حیاتی در بافت‌ها و مراحل مختلف رشد ایفا می‌کنند. در مطالعه حاضر، پاسخ‌های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی دو رقم گندم متحمل به سرما (میهن) و حساس به سرما (رخشان) تیمار شده با پلی‌آمین‌ها در شرایط تیمار سرما مورد بررسی قرار گرفت.گیاهچه‌ها با محلول‌های 10 میلی‌گرم در لیتر اسپرمیدین (Spd)، 10 میلی‌گرم در لیتر پوترسین (Put) و آب مقطر به عنوان کنترل محلول پاشی شدند. پس از آن گیاهان به مدت هفت روز در معرض سرما قرار گرفتند. نتایج این مطالعه نشان داد که تیمار سرما روی مقادیرکلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنوئیدها، پرولین، فنل، کربوهیدرات و فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز اثر معنی‌داری داشت. همچنین در تیمار سرمایی 4 درجه سانتی‌گراد میزان پرولین و فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز در رقم میهن نسبت به رخشان زیاد شد، در حالی که مقدار کلروفیل تا حدودی کاهش یافت. نتایج نشان داد که تیمار سرما نه تنها سطوح بیان TaADC بلکه TaSAMDC، TaSPDS، TaPAO11-7B و TaPAO11-7D را نسبت به کنترل افزایش داد. با این حال محلول‌پاشی پوترسین و اسپرمیدین به‌طور معنی‌داری سطح بیان ژن‌ها را در رقم میهن نسبت به رخشان افزایش داد. این نتایج بیان متفاوت ژن‌های پلی‌آمین تحت تیمار سرما و نقش برجسته آن‌ها را در سازگاری با سرما در مقایسه با کنترل در برگ گندم نشان می‌دهد.
|
|
پژوهشگران
|
قادر میرزاقادری (استاد راهنما)، فاطمه قلی زاده (دانشجو)، سید حسن مرعشی (استاد مشاور)
|