بررسي واكنش موتانت هاي پيري در آرابيدوپسيس به پيش ماده سنتز اتيلن (ACC)

The response of Arabidopsis mutants associated with senescence to the precursor of ethylene (ACC

هورمون اتيلن بر بسياري از فرايندهاي فيزيولوژيكي از جمله پيري موثر است. پيري آخرين مرحله رشد و توسعه گياه بوده كه به مرگ گياه ختم مي شود. در مسير بيوسنتز اتيلن آخرين پيش ماده (1 -aminocyclopropane 1-carboxylic acid (ACC است. گياهچه هاي رشد يافته در محيط كشت حاوي ACC با تبديل اين ماده به اتيلن دستخوش تغييرات خاصي از جمله كوتاهي و ضخيم شدن ريشه، كوتاهي هيپوكوتيل و چرخش راس هيپوكوتيل مي شوند كه واكنش سه گانه (Triple response) ناميده مي شود. وقوع اين علايم نشان دهنده نرمال بودن فعاليت هاي درك و بيوسنتز اتيلن در گياه است. در اين تحقيق واكنش موتانت هاي old-3، old-9، old-14،etr1-3 و ko-5 به غلظت هاي مختلف ACC با اندازه گيري صفات مرتبط با واكنش سه گانه در گياه آرابيدوپسيس تاليانا بررسي شد. ژن هاي OLD به عنوان ژن هاي موثر بر فرايند پيري در آرابيدپسيس شناخته مي شوند. واكنش سه گانه در اغلب موتانت ها با افزايش غلظت ACC مشاهده مي شود. درحالي كه در موتانت etr1-3 هيچكدام از علائم واكنش سه گانه مشاهده نشد. لذا تغيير فعاليت ژن هاي OLD3 ،OLD9 و OLD14 در گياهچه هاي موتانت هاي old-3، old-9، old-14 باعث تغيير معني داري در درك و بيوسنتز اتيلن نشده، ولي در گياهچه هاي موتانت etr1-3 تغيير قابل توجهي در زمينه درك اتيلن توسط حسگرهاي اتيلن رخ داده است. از آنجائي كه فرآيند پيري در موتانت هاي old-3، old-9، old-14 سريع تر از گياهان والديني صورت گرفته، اين بدان معني است كه ژن هاي كنترل كننده فرآيند پيري از ژ نهاي موثر بر اتيلن متفاوت هستند.

Ethylene is involved in many developmental and processes including plant senescence. Senescence is the final step of plant development resulting in death of plants. 1-aminocyclopropane 1-carboxylic acid) ACC) is produced in the last step of the ethylene biosynthesis. The Morphological characteristics of treated plants by ACC induce a phenotype called triple response including root and hypocotyl shortness and thickness. The occurrence of these symptoms indicates that plant system sense ethylene and its biosynthesis is activate. In this project, we examined the response of the wild type seedlings Ler-0, Col-0 and several mutants including old-3, old-9, old-14, etr1-3 and ko-5 to various concentration of ACC in Arabidopsis thaliana following evaluation of triple response characteristics. OLD genes in Arabidopsis are known as senescence involved genes. According to the obtained results, it shown that with increasing ACC concentrations, the triple response has been detected in most mutants, while in mutant etr1-3 none of those responses were observed meaning that etr1-3 is not able to sense and signal ethylene. These results suggest that change in OLD9, OLD3 and OLD14 function doesn't cause any significant impact on ethylene biosynthesis and signaling, while change in gene activity ETR in Arabidopsis led to the loss of the triple response in etr-3 plants. Thus, the genes controlling ethylene biosynthesis is different from genes regulating plant senescence.