نقش كنترل منفي ژن شبه استريكتوسيدين سينتاز-7 در مقاومت گياه آرابيدوپسيس تاليانا به تنش شوري

Negative control of Strictosidine synthase-like 7 gene on salt stress resistance in Arabidopsis thaliana L.

ژن هاي شبه استريكتوسيدين سينتاز يك خانواده ژني آرابيدوپسيس است كه ژن هاي اورتولوگ آنها در بقيه گياهان كدكننده آنزيم كليدي مسير بيوسنتزي ايندول آلكالوئيدهاي مونوترپن هستند. بيان ژن SSL7 آرابيدوپسيس بلافاصله پس از تيمار با مولكول هاي پيام رساني نظير SA، متيل جازمونات و اتيلن القا مي شود. در اين آزمايش به منظور مطالعه كاركرد ژن شبه استريكتوسيدين سينتاز - 7 (SSL7) از ژنوتيپ وحشي گياه آرابيدوپسيس تالياناCol-0 (شاهد) و لاين سركوب شده ژن SSL7 (ssl7) از طريق درج T-DNA استفاده شد. تحليل داده ها برمبناي آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي انجام شد. فاكتورها شامل دو ژنوتيپ و پنج سطح شوري شامل صفر، 50، 100، 150 و 200 ميلي مولار NaCl بود. سركوب ژن SSL7 در جهش يافته ssl7 با استفاده از qRT-PCR تاييد شد. بيان ژن هاي واكنش گر به تنش شوري شامل P5CS1، NCED3، AAO3 و RD29A در زمان هاي 3 و 6 ساعت پس از اعمال تيمار NaCl در غلظتmM 150 نشان داد كه چهار ژن مذكور در موتانت ssl7 در هر دو زمان پس از تيمار ميزان بيان بالاتري نسبت به مقدار بيان در ژنوتيپ Col-0 نشان دادند. ميزان فعاليت تعدادي از آنزيم هاي آنتي اكسيدان در غلظت هاي مختلف NaCl در هر دو ژنوتيپ اندازه گيري شد. ميزان فعاليت آنزيم هاي پراكسيداز (POD) ، آسكوربات پراكسيداز (APX) و سوپر اكسيد ديسموتاز (SOD) در موتانت ssl7 به طور معني داري در سطح احتمال 1 درصد بيشتر از Col-0 بوده است. برعكس، فعاليت آنزيم كاتالاز (CAT) در موتانت كاهش يافت. بنابراين، نتايج نشان داد كه ژن SSL7 احتمالا در مسير مربوط به پاسخ به تنش شوري وابسته به ساليسيليك اسيد در گياه آرابيدوپسيس نقش دارد و مي تواند به طريق كنترل منفي عمل كند.

Strictosidine synthase-like (SSL) is a group of gene families in the Arabidopsis genome, which whose orthologues in other plants are key enzymes in mono-terpenoid indole-alkaloid biosynthesis pathway. The SSL7 is upregulated upon treatments of Arabidopsis plants with signaling molecules such as SA, methyl jasmonate and ethylene. To find the functional role of the gene, a T-DNA-mediated knockout mutant (ssl7) along with the wildt ype were treated with different concentrations of NaCl. The expression level of salt stress genes including P5CS1, NCED3, AAO3 and RD29A at 150 mM NaCl demonstrated that the expression was significantly higher in ssl7 compared with the expression in Col-0. The activities of Catalase (CAT), Ascorbate Peroxidase (APX), Peroxidase (POD) and Superoxide Dismutase (SOD) were measured in different concentrations of NaCl. The results suggested that the enzymes activities were significantly higher in ssl7 compared with wild-type Col-0. In total, the results suggest that SSL7 might have a salicylic acid-dependent negative regulatory role in plant resistance to salt stress.