مكانيسم تحمل به تنش خشكي و بيان ژن هاي دخيل در تنظيم اسمزي در برخي گونه هاي زراعي و وحشي گندم

Drought stress tolerance mechanism and expression of genes involved in osmotic regulation in some wheat and wild crop species

در اين تحقيق به منظور بررسي برخي از صفات فيزيولوژيكي مرتبط با تحمل به خشكي و همچنين بيان ژن هاي دخيل در تنظيم اسمزي آزمايشي به صورت فاكتوريل بر پايه طرح كاملا تصادفي در سه تكرار در دو شرايط تنش و بدون تنش خشكي بر روي سه گونه ديپلوئيد، دو رقم تتراپلوئيد و دو رقم هگزاپلوئيد گندم اجرا شد. صفات فيزيولوژيكي مورد ارزيابي شامل پرولين، گلايسين بتائين، كربوهيدرات محلول در ساقه، پروتيين كل، RWC (ميزان رطوبت نسبي) بود. هم چنين الگوي بيان نسبي دو ژن پرولين (P5CS) و گلايسين بتائين (BADH) به روش Real Time PCR سنجيده شد. تنش خشكي باعث افزايش صفات پروتئين كل، كربوهيدرات محلول در ساقه، پرولين، گلايسين بتائين و كاهش معني دار محتواي آب نسبي شد، همچنين تنش خشكي سبب القاء بيان ژن P5CS و BADH در همه ي ارقام شد. بنابراين مي توان از صفات تنظيم اسمزي و ميزان بيان دو ژن P5CS و BADH تحت شرايط تنش به عنوان يك شاخص در برنامه هاي اصلاحي جهت انتخاب ارقام متحمل به خشكي استفاده شود.

In order to study the mechanism of drought tolerance and expression of the genes involved in osmotic regulation in wheat, a factorial experiment based on a randomized design with three replication, in two condition of non-stress and without drought stress were carried out. Three Diploid species, two kind of Tetraplepoloid and two kind of Hexaploid in the greenhouse of university Zabol, were examined in a pot. The evaluated physiological traits were included Proline, Glycine betaine, total Soluble Carbohydrate, total Protein, RWC (relative humidity). Also, the pattern of gene relative expression of Prolin (P5CS) and Glycinebetaine (BADH) expression was measured using Real Time PCR. Drought stress increased total Protein, total Soluble Carbohydrate, Proline, Glycinebetaine and significantly reduced relative water content, and drought stress induced expression of P5CS and BADH in all cultivars. Therefore, osmotic regulation and expression of two P5CS and BADH expressions under stress conditions can be used as an indicator in breeding programs to select drought tolerant cultivars.