بررسي تاثيرعدم فعاليت آنزيمRON1 در گياهان موتانت ron1-1 در واكنش به تنش القا شده توسط هورمون ها در آرابيدوپسيس

Effects of unfunctional RON1 enzyme in mutant plants ron1-1 in response to hormonal-induced stress in Arabidopsis

گياهان بسته به نوع تنش ميزان بسياري از هورمون ها را تغيير مي دهند. هورمون هاي آبسيزيك اسيد (ABA)، هورمون اكسين (IAA) و اتيلن (Ethylene) برطيف گسترده اي از فعاليت هاي گياه موثر هستند. از آن جايي كه ژن RON1 بر مسير بيوسنتز يا سيگنالينگ هورمون هاي IAA، ABAو C2H4 موثر مي باشد، لذا تاثير تغيير فعاليت ژن RON1 در گياهچه هاي ron1-1 بر برخي خصوصيات مورفولوژيكي در واكنش به غلظت هاي مختلف اين هورمونها در محيط in vitro مورد بررسي قرار گرفت. طول ريشه اصلي، تعداد ريشه جانبي، تعداد برگ و ميزان جوانه زني در گياهچه هاي جهش يافته ron1-1 در واكنش به غلظت هاي مختلف ABA در مقايسه با گياهچه هاي مادري تفاوت معني داري نشان دادند. همچنين طول ريشه، طول هيپوكوتيل و تعداد ريشه جانبي در گياهچه هاي جهش يافته ron1-1 در واكنش به غلظت هاي مختلف IAA در مقايسه با گياهچه هاي مادري داراي تفاوت معني داري بودند. بررسي رگبرگ ها در كوتيلدون ها و برگ سوم گياهچه ها نشان داد كه موتانت ها داراي شبكه هاي رگبرگي ثانويه باز بوده، در حالي كه ژنوتيپ Ler-0 داراي شبكه رگبرگي پيوسته مي باشد. گياهچه ها در واكنش به غلظت هاي مختلف ACC(پيش ماده اتيلن) نيز از لحاظ طول ريشه، طول هيپوكوتيل و قطر ريشه تفاوت معني داري را با گياهچه هاي مادري نشان دادند. بنابراين جهشron1-1 و تغيير ميزان فعاليت آنزيم RON1 موجب تغيير خصوصيات گياهچه هاي موتانت در مقايسه با گياهان مادري گرديد. جهش در ژن RON1 باعث تجمع آدنوزين 3 و 5 بيوفسفات (PAP) و احتمالاً اينوزيتول-1و4و5 تري فسفات (IP3) در سلول هاي گياهان موتانت شده كه اين تجمع باعث توقف فعاليت RON1 و تاثير بر خصوصيات مرفولوژيكي مرتبط در گياهچه هاي موتانت شده است.

Plants normally change their hormone levels in response to biotic and abiotic stresses. Since RON1 affects either signaling or biosynthesis of hormones abscisic acid (ABA), Indol Acetic Acid (IAA) and Ethylene (C2H4), therefore, The effect of change in RON1 activity on several morphological characteristics including vein pattern, lateral root formation, hairy root, stem, root and apical has been investigated. Hereby, morphological and molecular characteristics of ron1-1 mutant was evaluated and compared with the Ler-0 wild type plants in response to different concentrations of hormone IAA, ABA and ACC in vitro conditions. Based on the obtained results, there is a significant difference between primary root length, lateral root number, leaf number and rate of germination in mutant seedlings ron1-1 when compared with the wild type seedlings in response to Different concentrations of ABA, ACC, and IAA. Moreover, Investigation of cotyledon and leaf veins in ron1-1 mutant showed that secondary veins give open networks in ron1-1, while genotype Ler-0 has joined the network of veins. Overall, the results here indicate that a considerable increase in sensitivity of ron1-1 and old101 mutant plants to hormonal -induced stress has been observed in mutant seedlings comparison with the Ler-0 plants. RON1 enzyme activity has gone in ron1-1 plants, which causes PAP accumulation and possibly IP3 in mutant, changing the morphological characteristics associated with the mutant seedlings.