مطالعه بيان موضعي ژن گلوتاتيون پراكسيداز و برخي صفات وابسته در واكنش به تنش خشكي در گياه كلزا

Study of In-situ Glutathion Peroxidase Gene Expression in Growth stages of Brassica napus at Drought Stress Condition

بهمنظور اندازهگيري بيان موضعي ژن گلوتاتيون پراكسيداز، ميزان پروتيين، كلروفيل و سطح اكسيداسيون سلولي در گياه كلزا (واريته فالكون) در واكنش به تيمارهاي مختلف تنش خشكي، آزمايشي در شرايط گلخانه با استفاده از طرح بلوك هاي كامل تصادفي با چهار تكرار تنظيم و اجرا گرديد. تيمارهاي آزمايش 4- و 8- بار كه با محاسبه مقدار آب معادل در هر واحد آزمايشي ، -2 ، -1 ، -0/ شامل شاهد و تيمار هاي 5 اعمال گرديد. آبياري كامل در حد ظرفيت زراعي نيز بهعنوان شاهد انجام شد. دوره آبياري پس از استقرار كامل گياهان در مرحله چهار برگي بهصورت هفتگي صورت پذيرفت. نمونه برداري تصادفي از برگ براي اندازهگيري تمامي صفات در مراحل نمو شامل ساقه دهي، گلدهي، گرده افشاني و رسيدگي فيزيولوژيك انجام شد. نمونه برداري ريشه در كليه مراحل نمو تنها براي بررسي تغييرات بيان ژن انجام شد. در مورد دانه در مرحله رسيدگي، ميزان روغن، پروتيين و بيان ژن اندازهگيري شد. نتايج نشان داد درصد پروتيين برگ با افزايش سن گياه و با افزايش شدت تنش خشكي كاهش قابل توجهي نشان داد، در عين حال ميزان تغييرات درصد پروتيين دانه تحت تاثير تيمارهاي تنش خشكي ثبات بيشتري را نسبت به ميزان آن در برگ داشت. درصد روغن دانه در مقايسه با پروتيين دانه حساسيت بيشتري را به ميزان تنش خشكي نشان داد. اين 0- و 1- بار در مقايسه با شاهد بهطور چشمگيري كمتر از ساير تيمارهاي / حساسيت در مورد تيمارهاي 5 تنش نسبت به شاهد بود. ميزان كلروفيل برگ نيز با افزايش شدت تنش كاهش يافت. شيب اين كاهش تا مرز تيمار 1- بار پايين و پس از آن به مراتب تشديد گرديد. در مقابل شاخص اكسيداسيون سلولي با افزايش تنش خشكي روند افزايشي نشان داد. اين مسيله بيانگر افزايش راديكالهاي اكسيژن تحت تنش خشكي بود. ميزان فعاليت ژن گلوتاتيون پراكسيداز در تمامي اندامهاي مورد مطالعه (برگ، ريشه، غلاف و دانه) تحت تاثير تيمارهاي خشكي عموماً يك روند سهمي شكل نشان داد. بر اساس نتايج بهدست آمده، فعاليت اين ژن در اندامهاي مزبور بيانگر ميزان گستردگي عمل و اهميت آن در گياه كلزا بود. واژههاي كليد : ي گلوتاتيون پراكسيداز، پروتيين، تنش خشكي، كلزا، بيان موضعي ژن

In order to transiant Glutathion Peroxidase gene expression, protein content, chlorophyll and oxidative level in Brassica napus (Falcon cv.) in response to drought stress condition, the experiment has been carried out in RCBD format design with four replicates under research greenhouse condition. The drought stress treatments were included -0.5, -1, -2, -4 and -8 bar that applied in each plot by using of equivalent water. Field capacity (FC) has been used as control. The periodic water treatment has been applied every week at the four leaves growth stage. Random leaf samples have been collected to measure all mentioned trails at the growth stages (Stem elongation, flowering, Pod stage, Physiologic maturity). Root samples have been collected for gene expression at all mentioned growth stages. For grain analysis samples have been collected of maturity to measure oil percentage, protein and gene expression. The result showed leaf protein declined sharply by plant age and drought intensity, beside grain protein content showed more stability in compare with leaf protein at drought condition levels. Net grain oil percentage (grain yield * oil percentage) showed more fluctuation in compare with grain protein at drought treatment levels. Although this fluctuation was rather less for -0/5 and -1 bar in compare with other drought treatments. Leaf chlorophyll content decreased by increase drought treatments. This decrease was low up to -1 bar drought treatment and rather increase after the level of -1 bar. In contrast, the cellular oxidative level (TBARM) increased by intensity drought level, this has been caused by AOS (Active Oxygen Species) levels. The activity of glutathione peroxidase gene showed sigmoid trend mostly in all plant organs (leaf, root, pot, grain). Basically, this has emplied on importance and gross range of activity this gene. Keywords: Glutathione peroxidase; Protein; Drought stress; Brassica napus; transiant gene expression1