بررسي بيان ژن نيترات ردوكتاز در ريشه گندم تحت شرايط كود اوره طي مراحل رشد و نمو

Analysis of Gene Expression Pattern in Wheat (Triticum aestivum) Roots Under Urea Fertilizer Regime During Growth Stages

به­ منظور بررسي تاثير كود اوره بر روي بيان ژن نيترات­­ ردوكتاز و صفات مورفولوژيك دو ژنوتيپ گندم، آزمايشي به­ صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك­هاي كامل تصادفي در سال زراعي 91-90 با چهار تكرار در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان انجام شد. تيمارهاي آزمايشي شامل دو ژنوتيپ گندم، رقم مرواريد و لاين N 8019، دو رژيم متفاوت كود اوره شامل 150 كيلوگرم در هكتار با تقسيط 50 كيلوگرم در زمان كاشت و 100 كيلوگرم در مرحله ساقه­ دهي و شاهد (بدون تيمار كود) بودند. نمونه­ گيري از بافت ريشه در مراحل يك روز پس از كود سرك، هفت روز پس از كود سرك و زمان رسيدگي فيزيولوژيك انجام شد. نتايج حاصل از الگوي بيان ژن‌ نيترات ردوكتاز با كاربرد روش Real Time PCR نشان داد بيان ژن نيترات ردوكتاز تحت تاثير كود اوره تغيير يافت و اختلاف معني­ داري در بيان ژن نيترات ردوكتاز بين دو ژنوتيپ گندم وجود داشت. مصرف كود اوره به ­طور معني ­داري باعث بهبود تمام صفات مهم زراعي اندازه­ گيري شده به جز وزن هزار دانه شد. مصرف كود اوره عمدتا از طريق افزايش تعداد دانه در سنبله باعث افزايش عملكرد دانه گرديد. همبستگي مثبت بين ميزان بيان ژن نيترات ردوكتاز و صفات طول ريشه، وزن خشك ريشه، طول سنبله، وزن هزاردانه و وزن خشك اندام هوايي ملاحظه شد. اين مسئله از جنبه اصلاحي امكان معرفي يك شاخص همبسته را در پروژه­ هاي انتخاب ميسر مي­ نمايد.

In order to study the effects of urea fertilizer regime on the differential gene expression of nitrate reductase and agronomic traits in two wheat cultivars, the experiment was carried out in a factorial based on randomized complete block design with four replications in 2012 at research field of Gorgan University of agricultural sciences and natural resources. Experimental treatment included factorial combination of two wheat genotypes (Morvarid cultivar and N8019 line) and two different urea regime (150 kg/ha, by splitting 50 kg at sowing time, and 100 kg at stem elongation, and control (no fertilizer). Root tissue samples were collected at three times including one day and seven days after using fertilizer and at physiologic maturity stage. Nitrate reductase gene expression was measured using Q-PCR technique. Results showed there was significant difference on gene expression using urea in two genotypes. Urea usage has improved all agronomic traits except grain weight. Increases of grain yield were mostly due to more grain number per spike. There was positive significant correlation between gene expression and some traits, such as root length, root dry weight, spike length, grain weight and shoots dry weight. This could be important to introduce a selection index in breeding projects.