مطالعه ساختار ژن OeAOX2 مرتبط با ريشه زايي در بين ژنوتيپ هاي زيتون (Olea europea L.) بومي ايران

Study on the structure of OeAOX2 gene related to rooting among native olive genotypes (Olea europea L.) of Iran

زيتون (Olea europaea L.) يكي از مهمترين گونه هاي باغي در حوزه مديترانه است كه روش تكثير آن از طريق قلمه مي-باشد. ريشه زايي قلمه ها يكي از فرآيندهاي اساسي در ازدياد گياه زيتون است. توانايي ريشه زايي در قلمه گياهان و ارقام مختلف بطور معني داري با يكديگر متفاوت است. از طرفي ژن هاي متعددي در اين فرآيند نقش دارند. يكي از اين ژن ها OeAOX2 مي باشد كه در تعادل انواع اكسيژن واكنشي نقش اصلي را بر عهده دارد و به عنوان ژن كانديد در القاي ريشه زايي در جمعيت زيتون ايتاليايي حاصل از تلاقي ژنوتيپ هاي لچينو و دلچه آگوجا معرفي شده است. در اين مطالعه، توانايي ريشه زايي در قلمه هاي 99 ژنوتيپ زيتون ايران از استان هاي مختلف بررسي شد و ژنوتيپ ها با توانايي ريشه زايي بالا و پايين تعيين شدند. سپس بررسي طول كامل ژن OeAOX2 در دو ژنوتيپ زيتون ايران، دالاهو (ريشه زايي بالا) و اوزينه (ريشه زايي پايين) به ترتيب از استان هاي كرمانشاه و گلستان، انجام شد. همچنين، توالي اين ژن در 20 ژنوتيپ زيتون ايران با ريشه زايي بالا و پايين در ناحيه 5’ UTR و اگزون شماره 1 نيز بررسي گرديد. بررسي هاي بيوانفورماتيكي طول كامل ژن OeAOX2 در دالاهو و اوزينه نشان داد كه چندشكلي هاي زيادي در نواحي اينترون وجود دارد ولي در سطح اگزون ها تنها يك چندشكلي مشاهده شد. از سوي ديگر، بررسي چند شكلي هاي اين ژن در 20 ژنوتيپ ديگر زيتون ايران مشخص نمود كه اين چند شكلي ها منجر به تغيير اسيدهاي آمينه ها نمي شود و احتمالا ژن OeAOX2 در سطح ترانسكريپتوم و تفاوت بيان، القاي ريشه زايي را مي تواند تحت تاثير قرار دهد.

Olive (Olea europaea L.) is one of the most important fruit crops throughout the Mediterranean Basin, mainly propagated by cuttings. One of the fundamental processes in woody plant propagation, especially olive is rooting ability of cuttings. Rooting ability in various plants and ecotypes is different significantly. Also, many genes are affecting rooting ability process in plants. One of these is OeAOX2 gene which plays a central role in the balance of reactive oxygen species in plants. OeAOX2 as a candidate gene has been introduced and it induces rooting in an Italian olive population (Cross progenies of Leccino and Dolce Agogia). In this project, rooting ability of 99 semi-hard cutting of Iranian olive genotypes was studied from different provinces of Iran, so genotypes with high- and low-rooting ability were determined. Then, the full length of OeAOX2 gene was evaluated in two Iranian olive genotypes such as Dalahoo (high rooting) and Uzineh (low rooting) from Kermanshah and Golestan provinces, respectively. Also, the sequence of this gene was studied in 20 Iranian olive genotypes with high and low rooting in 5’UTR and exon 1 region. Bioinformatics studies of the OeAOX2 gene indicated that there are many polymorphisms in the introns, but only one polymorphism was observed in the exon levels. On the other hand, polymorphism of the OeAOX2 gene in 20 Iranian olive genotypes did not lead to protein alteration and probably it influenced rooting induction in transcript level.