بررسي الگوي بيان ژن‌ SAPK1 از گروه ژني پروتئين كيناز (SNF1-Type) در گياه برنج تحت تنش شوري

سابقه و هدف: تنش شوري تهديد بسيار جدي براي اكثر محصولات كشاورزي در سطح جهان است. برنج در جهان در رتبه دوم بعد از گندم قرار دارد و گياهي نسبتا حساس به تنش شوري است. پروتئين كينازها يك گروه مهم از آنزيم‌هاي كينازي هستند كه پروتئين-هاي هدف را با افزودن گروه‌هاي فسفات فسفريله مي‌كنند. اين آنزيم‌ها با القاي پيام رشد و تكثير در ارتباطات سلولي نقش مهمي ايفا مي‌كنند. بيان ژن فرآيندي است كه طي آن به وسيله اطلاعات به‌دست آمده از يك ژن، محصول كاربردي ژن سنتز مي‌شود. هدف اين تحقيق بررسي سطح بيان ژن SAPK1 از گروه ژني پروتئين كيناز در گياه برنج تحت تنش شوري سديم كلرايد با بررسي سه زمان مختلف بعد از اعمال تنش بود. مواد و روش‌ها: در اين تحقيق الگوي بيان ژن SAPK1 در دو رقم متحمل (شصتك محمدي) و حساس ( IR29) گياه برنج تحت تنش شوري با آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي با سه تكرار بررسي شد. ارقام در گلخانه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه لرستان كاشته شدند و در مرحله گياهچه‌اي (5 الي 6 برگي) به گياه تنش شوري در سه سطح 3، 6 و9 دسي‌زيمنس بر متر و تيمار شاهد (بدون تنش شوري) اعمال شد. سپس در سه زمان مختلف (6، 12 و 24 ساعت بعد از اعمال تنش ) نمونه برداري از برگ گياه جهت بررسي بيان ژن صورت گرفت. نمونه‌هاي برگ در فريزر منفي 80 درجه سانتي‌گراد نگهداري شدند. سپس استخراج RNA و سنتز cDNA توسط كيت‌هاي مخصوص هر مرحله صورت گرفت و در نهايت بررسي بيان ژن با تكنيك qPCR و توسط فرمول ليواك انجام شد. يافته‌ها: نتايج بررسي الگوي بيان ژن SAPK1 نشان داد كه در هر دو رقم متحمل و حساس در سطح شوري 9 دسي‌زيمنس بر متر 24 ساعت بعد از اعمال تنش بيشترين ميزان بيان ژن مشاهده گرديد. در زمان‌هاي مختلف بعد از اعمال تنش در تيمار شاهد و سطح شوري 3 دسيزيمنس بر متر ميزان بيان ژن در هر دو رقم متحمل و حساس هيچ تفاوتي با همديگر نشان نداد و بسيار ناچيز بود. اما در سطح شوري 6 دسي‌زيمنس بر متر 6 ساعت بعد از اعمال تنش ميزان بيان ژن در رقم متحمل نسبت به رقم حساس و تيمار شاهد 3 برابر افزايش داشت. در اين سطح بررسي بيان ژن 12 و 24 ساعت بعد از اعمال تنش ميزان بيان ژن را در رقم متحمل نسبت به رقم حساس و تيمار شاهد حدود 7 برابر بيشتر شد. در سطح شوري 9 دسي‌زيمنس بر متر 6 ساعت بعد از اعمال تنش ميزان بيان ژن در رقم متحمل نسبت به رقم حساس دو برابر و نسبت به تيمار شاهد 4 برابر بيشتر شد. در حاليكه 12 ساعت بعد از اعمال تنش ميزان بيان ژن در رقم متحمل نسبت به رقم حساس حدود 5/5 برابر و نسبت به تيمار شاهد حدود 10 برابر بيشتر شد. همچنين 24 ساعت بعد از اعمال تنش نيز بيان ژن در رقم متحمل نسبت به رقم حساس 5/3 برابر بيشتر و نسبت به تيمار شاهد 11 برابر بود.نتيجه‌گيري:اين نتايج نشان داد با افزايش سطوح شوري تا 9 دسيزيمنس برمتر بيان ژن SAPK1 در گياه برنج افزايش مي‌يابد. همچنين با بررسي اثر زمان بعد از اعمال تنش بر ميزان بيان ژن SAPK1 مشخص شد كه در ساعات اوليه بعد از اعمال تنش، ميزان بيان ژن كم اما با افزايش زمان تا 24 ساعت بيان ژن در رقم متحمل افزايش يافت. از اين نتايج مي‌توان در بررسي‌هاي مولكولي ارقام برنج جهت انتخاب متحمل‌ترين ارقام برنج به تنش شوري براي كشت در مناطق مستعد شوري استفاده نمود.