مطالعه كمي الگوي بيان ژن Na+ Transporter تحت تيمارهاي مختلف شوري در ارقام جو

Quantitative gene expression pattern analysis of Na+ Transporter in barley under salinity stress

شوري يكي از مھم ترين تنش ھاي محيطي است كه رشد و عملكرد گياھان را تحت تاثير قرار مي دھد. پاسخ گياھان به شوري بسته به ژنوتيپ، شدت و مدت تنش شوري متفاوت است. كده بندي يون +Na مھمترين مكانيسم گياھان در تحمل شوري است. در اين مطالعه الگوي بيان ژن Na+Transporter در ريشه سه ژنوتيپ جو (Sahara3771 و لاين اميد بخش ايراني متحمل بهھ شوري و Clipper حساس به شوري) توسط Real-Time PCR كمي مطالعه شد. گياھان در مرحله گياھچه اي تحت تيمار صفر، 100 و 20 ميلي مولار NaCl قرار گرفتند و در سه مرحله 24 ساعت، سه روز و سه ھفته پس از اعمال شوري نمونه برداري از ريشه انجام شد. طول، وزن تر و وزن خشك ريشه نيز در اين سه مرحله اندازه گيري شد. نتايج نشان دھنده كاھش وزن تر و خشك ريشه با افزايش شدت و مدت تنش شوري بود. تجزيه واريانس بر مبناي اختلاف بيان ژن بين سطوح شوري نشان دھنده وجود اختلاف معني دار بين ژنوتيپ ھا، تيمارھاي شوري و مراحل نمونه برداري بود. اثرات متقابل شوري×ژنوتيپ، شوري× زمان نمونه برداري، ژنوتيپ×زمان نمونه برداري و شوري×ژنوتيپ×زمان نمونه برداري معني دار بود. تحمل به شوري در ارتباط با افزايش بيان ژن Na+ Transporter بود. در پاسخ به شوري 100 و 200 ميلي مولار NaCl، ميزان رونوشت هاي ژن Na+ Transporter در Clipper كاھش يافت. بيان ژن در Sahara3771 لاين اميد بخش در پاسخ به شوري 100 و 200 ميلي مولار NaCl به ترتيب كاھش و سپس افزايش يافت. افزايش بيان ژن در لاين اميد بخش بيشتر از Sahara 3771 بود. احتمالا تحمل اين ژنوتيپ ها به شوري در ارتباط با توانايي بالاي آنھا در تجمع دادن يون ھاي +Na در واكويل ھا است.

Salinity is one of the important abiotic stresses which affecting growth and performance of plants. A Plant’s response to salinity depends on the genotype, salt intensity and duration of the stress. Plant sodium transporter activity is the most important salt tolerance mechanism in plants. In the present study, the expression pattern of the Na+ transporter gene was investigated in roots of three barley genotypes (Sahara3771, an Iranian advanced line (A line) as a salt-tolerant cultivar and Clipper as salt-susceptible) by quantitative real-time-PCR. The plants were exposed to 0, 100 and 200 mM NaCl at the seedling stage and root samples were harvested 24 hours, 3 days and 3 weeks after salt treatment. Also, root length, wet and dry weight were measured. The results indicated that root fresh and dry weight decreased with increasing salt concentration and duration of treatment. Analysis of variance revealed significant differences of Na+ transporter gene expression among the genotypes with respect to salinity levels and sampling stages. Salinity x genotype, salinity x sampling stage, genotypes x sampling stage and salinity x genotype x sampling stage were all significant. Increased expression of the gene was associated with salt tolerance in the genotypes. In response to 100 and 200 mM NaCl, the mRNA level of Na+ transporter gene decreased in Clipper. In Sahara3771 and the A-Linen gene expression decreased and increased respectively in response to 100 and 200 mM NaCl. Under 200 mM NaCl treatment, gene expression in A-Line increased more strongly than in Sahara3771. The results suggest that in these genotypes, salinity tolerance is related to greater ability to sequester Na+ into sub-cellular compartments.