Isolation, molecular cloning and expression analysis of Aeluropus littoralis Monodehydroascorbate reductase (MDHAR) gene under salt stress

گياهان به طور طبيعي در معرض تغييرات محيطي بسياري از جمله شوري هستند كه رشد و نمو آنها را تحت تاثير قرار داده و سبب كاهش قابل توجهي در ميزان محصولات خواهد شد. مونودهيدرو آسكوربات ردوكتاز (MDHAR)، يكي از آنزيم‌هاي كليدي در چرخه‌ي گلوتاتيون-آسكوربات است كه نقش مهمي را به عنوان آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيدان در پاكسازي گونه‌هاي فعال اكسيژن (ROS) بر عهده دارد. در اين مطالعه، ژن MDHAR از گياه آلوروپوس ليتوراليس با پرايمرهاي اختصاصي با روش RT-PCR جدا شده و تغييرات بيان آن در شرايط شوري با غلظت‌هاي 0، 150، 300، 450 و 600 ميلي‌مولار NaCl از طريق Real-Time مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه MDHAR از 1436 جفت باز بدون اينترون تشكيل شده است و بيشترين شباهت را با گياه سورگم نشان داده است. مطالعات بياني ژن MDHAR نيز حاكي از آن بود كه بيان اين ژن هم در شاخساره و هم در ريشه تنها در غلظت 300 ميلي‌مولار به ترتيب به ميزان 3/1 و 4/1 برابر نسبت به گياه كنترل افزايش يافته است و در غلظت‌هاي بالاتر افزايش بياني مشاهده نشد. از نتايج به دست آمده مي‌توان نتيجه گرفت كه بيان ژن مذكور در غلظت‌هاي بالاتر از 300 ميلي‌مولار كاهش مي‌يابد.

Plants are naturally exposed to frequent changes in environmental conditions such as salt stress affecting their growth and development, and consequently a considerable reduction in total productivity. Monodehydroascorbate reductase (MDHAR), a key enzyme in ascorbate-glutathione cycle, serves as an important antioxidative enzyme in scavenging of reactive oxygen spices (ROS). In this study, MDHAR gene from Aeluropus littoralis was isolated using specific primers by RT-PCR and its expression variation was investigated at 0, 150, 300, 450 and 600 mM of NaCl through Real-time PCR. The results indicated that A. littoralis MDHAR gene compromised 1436 bp without any introns, showing a high similarity with Sorghum bicolor. The only alteration of MDHAR expression was observed at 300 mM NaCl, i.e. cytosolic MDHAR in both shoot and root was increased 1.3 and 1.4 fold compared to control samples. It could be concluded that accumulation of MDHAR reduces at Nacl concentrations higher than 300 mM.