مطالعه بيان نسبي ژن wdhn5 در ژنوتيپ هاي وحشي و زراعي گندم تحت شرايط تنش خشكي

Assessment of relative gene expression of wdhn5 in wild and agronomy wheat genotypes under drought stress conditions

به‌ منظور بررسي نقش تنظيمي و الگوي بيان ژن wdhn5 و هم‌چنين خصوصيات فيزيولوژيكي گندم تحت تنش خشكي، آزمايشي به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح كامل تصادفي با سه تكرار در گلدان روي سه گونه وحشي ديپلوئيد (Urartu, Tauschii, Speltoides)، دو رقم گندم دوروم زراعي تتراپلوئيد (بهرنگ و شبرنگ) و دو رقم گندم زراعي هگزاپلوئيد (بولاني و سيستان) به‌عنوان عامل اول و تيمار آبياري در سه سطح تيمار آبياري 90 درصد ظرفيت زراعي (شاهد)، تيمار آبياري 60 درصد ظرفيت زراعي (تنش ملايم) و تيمار آبياري 40 درصد ظرفيت زراعي (تنش شديد) به‌عنوان عامل دوم انجام شد. تجزيه واريانس صفات فيزيولوژيك شامل ميزان ماده خشك، كارايي مصرف آب و محتواي نسبي آب برگ نشان داد كه اثر خشكي بر همه صفات معني‌دار بود و گونه حساس اسپلتوئيدس به‌طور معني‌داري ماده خشك، كارايي مصرف آب و محتواي نسبي آب برگ پايين‌تري در تيمارهاي خشكي در مقايسه با ژنوتيپ‌هاي ديگر داشت. نتايج حاصل از بررسي بيان كمي ژن Wdhn5 از طريق Real-time PCR نشان داد كه بيان اين ژن در ژنوتيپ­هاي متحمل تائوشي و بولاني در تيمار آبياري 40 درصد ظرفيت نگهداري آب خاك افزايش معني‌داري پيدا كرد كه اين مي­تواند نشان دهنده اهميت اين ژن در شرايط تنش خشكي باشد. بر اساس اين نتايج رقم زراعي بولاني و گونه وحشي تائوشي به‌طور نسبي متحمل به خشكي و گونه اسپلتوئيدس حساس به خشكي است.

In order to examine the role of the wdhn5 regulatory factor and its expression pattern as well as the physiological characteristics during drought stress in wheat plant, a factorial experiment was carried out in completely randomized design in pot with three genotypes. First factor was the wheat genotypes including two hexaploide cultivars (Bolani, Sistan), two tetraploide cultivars (Behrang, Shabrang) and wild types (Urartu, Tauschii, Speltoides). The irrigation treatment with three levels consisted of normal (90% of field capacity), mild stress (60% of field capacity) and severe stress (40% of field capacity) was as the second factor. Analysis of variance for physiological characteristics showed that the effect of water stress on all traits were significant, and the sensitive cultivar Speltoides had significantly lower dry mater production, water use efficiency and relative water content than the other cultivars. The result of real time PCR on relative expression of wdhn5 gene showed that its expression in Tauschii and Bolani tolerant cultivars in 40% of field capacity increased significantly which could indicate the importance of this gene in drought stress conditions. Based on these results, Bolani cultivar and Tauschii wild cultivar are relatively tolerant to drought and Splotheids is sensitive to drought.