بررسي تأثير افزايش محتوي ژنوميك DNA بر بيان ژن كاتالاز و ميزان مقاومت به شوري در دو رقم نيشكر

هدف: نيشكر (Saccharum officinarum L.) يك گياه صنعتي است كه بيش از 70 درصد شكر توليد شده در سراسر جهان از آن استخراج مي شود. شوري در بسياري از مناطق خشك و نيمه خشك جهان به عنوان يك مشكل اساسي و عامل محدود كننده رشد، كيفيت و عملكرد محصولات زراعي از جمله نيشكر محسوب مي شود. دست ورزي در محتواي كروموزوم گونه هاي گياهي به علت تاٌثير آن در برخي از ويژگي هاي مورفولوژيكي، فيزيولوژيكي و ايجاد تنوع ژنتيكي، يكي از روش هاي توانمند اصلاح نباتات محسوب مي شود. هدف از تحقيق حاضر بررسي تأثير سطوح مختلف موتاژن كلشي سين بر تغيير در محتواي DNA و بررسي تأثير افزايش محتواي DNA بر ميزان رونويسي از ژن كاتالاز مي باشد. مواد و روش‌ها: در اين آزمايش ريشه گياهچه هاي نيشكر در دو رقم 48CP و 69CP با ماده كلشي سين (غلظت هاي صفر، 100، 200 و 400 ميلي گرم بر ليتر) در مدت زمان هاي 8، 24 و 48 ساعت تيمار شدند. سپس گياهان از نظر خصوصيات مورفولوژيكي و فيزيولوژيكي مورد بررسي قرار گرفتند. پس از يك ماه از تيمار گياهان با كلشي سين، گياهان رشد كرده از پنجه زني، در دو شرايط تنش شوري (200ميلي مولار نمك) و نرمال قرار گرفتند. پس از اعمال تنش، در گياهاني كه بر اساس تعداد و اندازه روزنه احتمال تغيير در محتوي ژنتيكي مي رفت با استفاده از دستگاه فلوسايتومتري محتوي ژنتيكي مورد بررسي قرار گرفت. همچنين جهت بررسي الگوي بيان ژن كاتالاز (CAT2)، نمونه برداري برگ در فاصله 24 ساعت پس از اعمال تنش شوري، از گياهان شاهد و تحت تنش انجام شد. نتايج: نتايج نشان داد كه ميزان زنده ماني، ارتفاع و تراكم روزنه ها با افزايش غلظت كلشي سين و مدت زمان اعمال تيمار، كاهش مي يابد. درحالي كه اندازه روزنه ها با افزايش غلظت كلشي سين و مدت زمان اعمال تيمار افزايش پيدا مي كند. بيان ژن كاتالاز در گياهان تحت تنش شوري در هر دو رقم 48CP و 69CP افزايش معني داري پيدا كرد. بيان اين ژن درگياهان رقم 69CP تحت تيمار كلشي سين نيز افزايش پيدا كرد و در غلظت 200 ميلي گرم بر ليتر كلشي سين اين افزايش بيان معني دار بود. در حالي كه در رقم 48CP تأثير تيمار كلشي سين غيرمعني دار بود. نتيجه‌گيري: در مجموع بر اساس نتايج اين تحقيق، احتمالاً افزايش محتوي ژنتيكي در نيشكر مي تواند مقاومت به شوري را بهبود دهد.