الگوي بيان ژن هاي OSBP، CAT و BZIP در ارقام حساس و متحمل به خشكي سويا با استفاده از PCR در زمان واقعي

The Expression Profile of OSBP, CAT and BZIP Genes in Drought Tolerant and Susceptible Soybean Cultivars Using Real Time PCR

در شرايط تنش خشكي، سيستم ‏علامت دهنده موجب القاي ژن‏هاي مشخصي در مقابل اثرات زيان‏آور تنش‏هاي محيطي مي‏شود. ژن BZIP از فاكتورهاي رونويسي در سيگنال رساني تنش هاي غيرزنده بوده و در تنظيم پاسخ به تنش هاي مختلف در گياهان نقش دارد. اين ژن با ABA فعال شده و باعث بسته شدن روزنه ها مي‌شود. ژن OSBP داراي نقش كليدي در سيگنال دهي برخي واكنش هاي فيزيولوژيكي در پاسخ به تنش مي باشد. كاتالاز (CAT) از سري آنزيم هاي احياكننده است كه تبديل پراكسيد هيدروژن به آب و مولكول اكسيژن را كاتاليز و از سلول در برابر اثرات سمي پراكسيد هيدروژن حمايت مي كند. در اين تحقيق دو رقم سويا Williams (متحمل) و L17 (حساس) در شرايط گلخانه اي كشت شدند. تيمار تنش خشكي از مرحله دو برگي به مدت 7 روز اعمال شد. استخراج RNA كل از برگ و ريشه در دو سطح شاهد و تنش صورت گرفت و سپس ساخت cDNA جهت استفاده در Real Time PCR انجام شد. از ژن خانه دار 18SrRNA براي نرمال كردن داده ها استفاده شد. تجزيه داده ها با استفاده از منحني هاي Ct نشان دهنده افزايش بيان ژن BZIP در تنش خشكي بود و اين افزايش در رقم متحمل Williams حدود دو برابر رقم حساس L17 و در ريشه بيشتر از برگ بود. اختلاف بيان ژن OSBP تحت تنش خشكي بين دو رقم Williams و L17 معني دار نگرديد. بيان ژن كاتالاز در تنش خشكي در رقم Williams حدود دو برابر رقم L17 و همچنين در ريشه بيشتر از برگ بود. با توجه به اينكه افزايش بيان اين ژن ها منجر به افزايش تحمل خشكي مي شود، انتقال اين ژن ها در راستاي افزايش تحمل به خشكي در ژنوتيپ هاي پرعملكرد سويا مناسب و موثر ارزيابي گرديد.

Under drought stress, a signaling system induces expression of specific genes to alleviate the harmful effects of drought stress. BZIP gene is a transcription factor in the signaling of abiotic stress and plays a role in the regulation responses to different stresses in plants and activated by ABA and closing the stomata. OSBP gene plays a key role in the signaling in several physiological reactions in response to stress. Catalase enzyme is series of anti-oxidant, which catalyzes the conversion of hydrogen peroxide to water and oxygen molecules. Two soybean cultivars, Williams (tolerant to drought) and L17 (susceptible to drought) were cultured in the greenhouse conditions. Drought stress treatment was performed at two-leaf stage for 7 days. Total RNA was extracted from leaves and roots of both control and stressed plants. Then cDNA was synthesized and used for Real time PCR. To normalize data the housekeeping gene 18SrRNA was used. Data analysis based on Ct curves showed that the expression of BZIP gene increased under drought stress in both leaf and root. The BZIP gene expression in Williams was two-fold greater than L17 cultivar. Also its expression was higher in root than leaf. OSBP gene expression differences were not significant between Williams and L17. The expression of CAT gene in Williams was two-fold greater than L17, and its expression was higher in root than leaf. According to increasing of drought tolerance through the expression of these genes, it can be concluded that transferring of these genes may enhance drought tolerance in high yield soybean genotypes.