تغييرات بيان ژن متالوتاينين، ميزان كلروفيل و برخي صفات زراعي در واكنش به تنش شوري در گندم

Changes in Metallothionein Gene Expression, Chlorophyll Content and Some Agronomic Traits in Response to Salt Stress in Wheat

به منظور ارزيابي تاثير تنش شوري بر بيان افتراقي ژن متالوتاينين، ميزان كلروفيل، شاخص اكسيداسيون سلولي و برخي صفات مورفولوژيكي در گندم، آزمايشي به صورت كرت‌ خرد‌شده- فاكتوريل در قالب طرح پايه بلوك‌هاي كامل تصادفي با چهار تكرار در سال 88-1387 در گلخانه دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان اجرا گرديد. عامل اصلي شامل سه مرحله رشد (پنجه‌زني، ساقه‌دهي و ظهور سنبله) و عامل فرعي تركيب چهار سطح شوري (0، 100، 200 و 300 ميلي مولار كلريد سديم) و دو رقم گندم كوير (مقاوم) و فلات (حساس) بود. نمونه‌گيري تصادفي از برگ در سه مرحله رشدي صورت گرفت. صفات مورد مطالعه شامل وزن خشك اندام هوايي، سطح برگ، وزن ويژه برگ، سرعت رشد محصول، تعداد دانه، وزن هزار دانه، عملكرد دانه، ميزان كلروفيل a و b، شاخص اكسيداسيون سلولي، ميزان راديكال سوپراكسيد و ميزان بيان نسبي ژن متالوتاينين بود. نتايج تجزيه و تحليل آماري صفات مبين تاثير معني دار سطوح شوري بر كليه صفات به جز وزن ويژه برگ بود. ميزان وزن خشك اندام هوايي و ثبات كلروفيل همبستگي منطقي خوبي را در ارتباط با تحمل به شوري در رقم كوير نشان دادند. به طور كلي، افزايش تنش شوري موجب فزوني سطح شاخص اكسيداسيون TBARM گرديد. اين مسيله در مورد ميزان راديكال سوپراكسيد به ويژه در مرحله ظهور سنبله صادق بود. بيان ژن متالوتاينين همبستگي بالايي با فراواني راديكال مزبور، به طور اخص در مرحله ظهور سنبله، نشان داد. اين امر با توجه به نقش آنتي اكسيداني ژن مزبور قابل انتظار بود و مويد تحريك پذيري آغازگر ژن مزبور توسط راديكال سوپر اكسيد مي باشد.

In order to evaluate salinity stress effects on differential expression of metallothionein gene, chlorophyll content, TBARM and some agronomic traits in wheat, the experiment has been carried out using split factorial format based on RCBD design with 4 replications in 2008-09. The main factor included three developmental stages (tillering, stem elongation, heading) and sub factors included factorial arrangement of two wheat cultivars (Kavir and Falat) and 4 salinity levels (0, 100, 200 and 300 mM). The seeds have been sown in pots containing perlit and cocopit (2:1) and were nutritioned with Hogland solution. Leaf samples were taken at three growth stages. The studied traits included shoot dry weight, leaf aria, special leaf weight, growth rate, seed number, seed weight, grain yield, chlorophyll a-b, TBARM, superoxide ion content and metallothionein gene expression. Results of statistical analysis showed significant effects of salinity levels on all traits except special leaf weight. Shoot dry weight and chlorophyll stability showed strong correlation in favor of resume salt stress in Kavir cultivar. Generally, increased salinity stress resulted in high TBARM index. It was almost the same for super-oxide radical specially at heading stage. Metallothionein gene expression showed high correlation with the amount of this radical specifically in heading stage. This was expected given the anti-oxidant role of the gene, and confirmed this gene promoter induced by super oxide radical.