ارزيابي الگوي بيان ژن روبيسكو و برخي صفات فيزيولوژيك تحت تنش سرما در گياه نخود

Assessment of Gene Expression Pattern of Rubisco and some physiological characteristics under Cold Stress Condition in Chickpea

گياهان در فرآيند سازگاري به كمك تنظيم بيان ژن ها و متابوليسم سلولي به دماهاي پايين پاسخ مي-دهند. در اين پژوهش، ميزان رونوشت ژن روبيسكو به عنوان آنزيم مهم دخيل در فتوسنتز و توليد انرژي، ميزان پراكسيداسيون چربيهاي غشا به عنوان شاخص خسارت سلولي و ميزان پرولين به عنوان يكي از سازوكار هاي حفاظت سلولي در شرايط دمايي معمولي (23 درجه سانتي گراد)، سرماسازگاري (10 درجه سانتي گراد)، تنش سرما (4 درجه سانتي گراد) و دوره بهبودي (23 درجه سانتي گراد) در نخود كابلي جم ارزيابي شد. نتايج حاكي از تفاوت معني دار صفات مطالعه شده در تيمارهاي آزمايش بود. افزايش بيان ژن روبيسكو كه با خسارت كمتر و ميزان پرولين بيشتر غشا همراه بود اهميت روبيسكو را به عنوان يكي از ژن-هاي موثر در فرآيند پاسخ سلولي نشان داد. در دوره بهبودي بيان ژن افزايش معني دار نشان داده و ميزان خسارت غشايي كاهش يافت كه حاكي از نجات سلول هاي گياه تحت سرما و استقرار نوعي سازگاري جديد در نخود است. به طور كلي نتايج اين مطالعه نشان داد كه پايداري بيان ژن روبيسكو با حفاظت كننده هاي سلولي و خسارت غشايي در ارتباط بوده و مي تواند به عنوان يكي از فرآيندهاي دخيل در ساز و كارهاي تحمل محسوب شود.

Plant responses to low temperatures have been created through cold acclimation process using gene expression regulatory mechanisms. In this research, the quantitative gene expression ratio of rubisco, as an important enzyme participating in photosynthesis and cell energy production, the peroxidation of membrane fatty acids as a damage index, and the changes in proline content as one of the cell protecting mechanisms in normal, acclimation, cold stress and recovery temperatures have been assessed. Our results have shown meaningful differences between thermal treatments in studied characteristics. Increasing Rubisco gene expression accompanied by low damage index and high membrane proline has revealed the importance of Rubisco as one of the effective genes in cell response processes. At the end of cold stress situation and by starting recovery phase, Rubisco gene expression increased which is a sign of decreasing membrane damage, surveying plant cells and stabilizing a new homeostasis in chickpea. All in all, this study showed that the regulation of Rubisco gene expression related with cell protecting agents and membrane damage and can be assumed as one of the important processes in tolerant mechanisms.