##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

روح الله قاسمی عبدالرضا باقری نسرین مشتاقی فرهاد شکوهی فر

چکیده

سازگاری گیاهان به تنش یخ‌زدگی از طریق تنظیم فعالیت ژن‌ها و متابولیسم سلولی انجام می‌شود. در این پژوهش، تغییرات بیان ژن‌های P5CS و (DREB1)CBF در شرایط دمایی معمولی (23‌درجه سانتی‌گراد)، خوسرمایی (10درجه سانتی‌گراد) و یخ‌زدگی (10-‌درجه سانتی‌گراد) در دو ژنوتیپ نخود زراعی مقاوم (MCC426) و حساس (MCC505) به سرما مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آنالیز داده‌ها نشان داد که بیان این ژن‌ها در ژنوتیپ مقاوم در مقایسه با ژنوتیپ حساس به‌طور معنی‌داری بیشتر بود (P <0.05). همچنین اثر متقابل ژنوتیپ و اندام نمونه‌گیری در شرایط کنترل فقط در میزان بیان ژنP5CS تفاوت معنی‌داری را نشان داد. علاوه‌بَر‌ این مشاهده شد که اثر متقابل ژنوتیپ و تیمار خوسرمایی در مورد ژن CBF در هر دو ژنوتیپ اختلاف معنی‌داری داشت، ولی در مورد ژن P5CS فقط در ژنوتیپ MCC426 این روند مشاهده شد. از طرفی بررسی تغییرات میزان پرولین آزاد به‌عنوان یکی از سازوکارهای حفاظت سلولی در مرحله خوسرمایی نشان داد که میزان پرولین ژنوتیپ MCC426 در پاسخ به تیمار خوسرمایی نسبت به ژنوتیپ دیگر افزایش بیشتری داشته است؛ در صورتی‌که این افزایش در ژنوتیپ MCC505 طی مراحل اولیه خوسرمایی رخ داده و با گذشت زمان، میزان پرولین کاهش یافته است. براساس یافته‌های این تحقیق می‌توان بیان کرد که یکی از دلایل اصلی مقاومت ژنوتیپ MCC426 به دماهای پایین، بیان زیاد ژن‌های مذکور در شرایط تنش سرمایی بوده و می‌توان از آن‌ها برای القای مقاومت در گیاهان حساس به سرما استفاده کرد.

جزئیات مقاله

مراجع
Agarwal, P.K., Agarwal, P., Reddy, M., and Sopory, S. K. 2006. Role of DREB transcription factors in abiotic and biotic stress tolerance in plants. Plant Cell Reports 25: 1263-1274.
2. Bates, L.S. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil 39: 205-207.
3. Delauney, A., Hu, C., Kishor, P., and Verma, D. 1993. Cloning of ornithine delta-aminotransferase cDNA from Vignaaconitifolia by trans-complementation in Escherichia coli and regulation of proline biosynthesis. Journal of Biological Chemistry 268: 18673-18678.
4. Dibax, R., Deschamps, C., Bespalhok Filho, J., Vieira, L.G.E., Molinari, H.B.C., DeCampos, M.K.F., and Quoirin, M. 2010. Organogenesis and Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of Eucalyptus saligna with P5CS gene. Biologia Plantarum 54: 6-12.
5. Dinari, A., Niazi, A., Afsharifar, A. R., and Ramezani, A. 2013. Identification of upregulated genes under cold stress in cold-tolerant chickpea using the cDNA-AFLP approach. PloS one 8(1): e52757.
6. Dörffling, K., Schulenburg, S., Lesselich, G., and Dörffling, H. 2008. Abscisic acid and proline levels in cold hardened winter wheat leaves in relation to variety‐specific differences in freezing resistance. Journal of Agronomy and Crop Science 165: 230-239.
7. Esfandiari, E., Shekari, F., and Esfandiari, M. 2007. The effect of salt stress on antioxidant enzymes' activity and lipid peroxidation on the wheat seedling. Journal of Notulae Botanicae Horti Agribotanici Cluj-Napoca 35: 48-56.
8. Filippi, D.L., Fournier, M., Cameroni, E., Linder, P., Virgilio, C.D., Foti, M., and Deloche, O. 2007. Membrane stress is coupled to a rapid translational control of gene expression in chlorpromazine-treated cells. Current Genetics 52: 171-185.
9. Fowler, S., and Thomashow, M.F. 2002. Arabidopsis transcriptome profiling indicates that multiple regulatory pathways are activated during cold acclimation in addition to the CBF cold response pathway. Plant Cell 14: 1675-90.
10. Gentle, A., Anastasopoulos, F., and Mc Brien, N. A. 2001. High resolution semi quantitative real time PCR without the use of a standard curve. BioTechniques 31: 502-508.
11. Gilmour, S.J., Sebolt, A.M., Salazar, M.P., Everard, J.D., and Thomashow, M.F.2000. Overexpression of the Arabidopsis CBF3 transcriptional activator mimics multiple biochemical changes associated with cold acclimation. Plant Physiology 124:1854-65.
12. Gilmour, S.J., Zarka, D.G., Stockinger, E.J., Salazar, M.P., Houghton, J.M., and Thomashow, M.F. 2001. Low temperature regulation of the Arabidopsis CBF family of AP2 transcriptional activators as an early step in cold‐induced COR gene expression. The Plant Journal 16: 433-442.
13. Gusta, L.V., Trischuk, R., and Weiser, C.J. 2007. Plant cold acclimation: The role of abscisic acid. Journal of Plant Growth Regulation 24: 308-318.
14. Harding, M.M., Ward, L.G., and Haymet, A.D.J. 1999.Type I `antifreeze' proteins: Structureactivity studies and mechanisms of ice growth inhibition. European Journal of Biochemistry 264: 653-665.
15. Hsieh, T.H., Lee, J.T., Yang, P.T., Chiu, L.H., Charng, Y., Wang, Y.C., and Chan, M.T. 2002. Heterology expression of the Arabidopsisc-repeat/dehydration response element binding factor 1 gene confers elevated tolerance to chilling and oxidative stresses in transgenic tomato. Plant Physiology 129: 1086-1094.
16. Jaglo, K.R., Kleff, S., Amundsen, K.L., Zhang, X., Haake, V., Zhang, J.Z., and Thomashow, M. F. 2001. Components of the Arabidopsisc-repeat/dehydration-responsive element binding factor cold-response pathway are conserved in brassica napus and other plant species. Plant Physiology127: 910-917.
17. Kafi, M., and Damghani, A.M. 2000. Resistance Mechanisms of Plants to Environmental Stresses. Ferdowsi University of Mashhad Press.
18. Konstantinova, T., Parvanova, D., Atanassov, A., and Djilianov, D. 2002. Freezing tolerant tobacco, transformed to accumulate osmoprotectants. Plant Science 163: 157-164.
19. Murry, G.A., Eser, D. , Gusta, L.V., and Eteve, G. 1988. Winter hardiness in pea, lentil, faba bean and chickpea. In R.J. Summerfield (Ed.) World Crops: Cool Season Food Legumes. Kluwer Academic Publishers.The Netherlands. P. 831-843.
20. Nayyar, H., Bains, T.S., and Kumar, S. 2005. Chilling stressed chickpea seedling: effect of cold acclimation, calcium and abscisic acid on cryoprotective solutes and oxidative damage. Environmental and Experimental Botany 54: 275-285.
21. Nezami, A., and Bagheri, A. 2001. Screening of Mashhad chickpea (Cicer arietinum L.) collection for cold tolerance under field conditions. Agricultural Sciences and Technology 15:155-162.
22. Rayapati, P.J., and Stewart, C.R. 1991. Solubilization of a proline dehydrogenase from maize (Zea mays L.) mitochondria. Plant Physiology 95: 787-791.
23. Singh, K.B., Malhotra, R.S., and Saxena, M.C. 1995. Additional sources of tolerance to cold in cultivated and wild Cicer species. Crop Science 35: 1491-1497.
24. Thomashow, M.F. 1999. Plant cold acclimation:freezing tolerance genes and regulatory mechanisms. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 50: 571-599.
25. Van swaaij, A.C., Jacobsen, E., and Feenstra, W.J. 1985. Effect of cold hardening, wilting and exogenously applied proline on leaf proline content and frost tolerance of several genotypes of solanum. Physiologia Plantarum 64: 230-237.
ارجاع به مقاله
قاسمی ر. ا., باقری ع., مشتاقی ن., & شکوهی فر ف. (2017). بررسی الگوی بیان ژن‌های P5CS وCBF تحت تنش یخ‌زدگی و اثر خوسرمایی بر تغییرات میزان پرولین آزاد در گیاه نخود (Cicer arietinum L.). پژوهش‌های حبوبات ایران, 8(2), 31-43. https://doi.org/10.22067/ijpr.v8i2.34624
نوع مقاله
مقالات پژوهشی

مقالات بیشتر خوانده شده از همین نویسنده

1 2 > >>