كاربرد ژنتيك معكوس در مطالعه كاركرد ژن شبه استريكتوسيدين سينتاز- 6 آرابيدوپسيس تاليانا در پاسخ به تنش شوري

Reverse Genetic Application in functional study of Arabidopsis thaliana strictosidine synthase Like-6 gene under salt stress

ژن ­هاي شبه استريكتوسيدين سينتاز (SSL) از خانواده­ هاي ژني موجود در ژنوم آرابيدوپسيس هستند. اورتولوگ­هاي اين خانواده در ساير گياهان نظير پريوش (Catharanthus roseus) آنزيم ­هاي كليدي مسير بيوسنتز ايندول آلكالوئيدهاي مونوترپنوئيدي هستند. ژن SSL6 آرابيدوپسيس، از اعضاء خانواده ژني SSL، در پاسخ به انواع تنش­ها و مولكول­هاي پيام رسان به صورت معني­داري القاء مي­شود. در اين مطالعه، از روش­هاي ژنتيك معكوس (درج T-DNA) براي تعيين نقش كاركردي ژن SSL6 در پاسخ به تنش شوري استفاده شد. آزمايش به صورت فاكتوريل در قالب طرح كامل تصادفي با دو فاكتور و در سه تكرار انجام شد. فاكتورها شامل دو ژنوتيپ (Col-0 و ssl6) و سه سطح تيمار NaCl (0 mM, 100 mM, 200 mM) بود. در مقايسه با گياه تيپ وحشي، افزايش تجمع پرولين و محتواي آنتوسيانين و كاهش محتواي مالون دي­آلدئيد (MDA) در پاسخ به تنش شوري معني ­دار بود. بررسي Real Time-PCR مشخص كرد كه افزايش بيان ژن­هاي SOS در پاسخ به تيمار شوري 150 ميلي مولار NaCl در زمان­هاي 3 و 6 ساعت پس از تيمار در گياه ssl6 در مقايسه با Col-0 معني­دار است. در مجموع اين نتايج نشان داد كه احتمالاً ژن SSL6 نقش كنترل كننده منفي در پاسخ به تنش شوري در گياه آرابيدوپسيس بر عهده دارد.

Strictosidine synthase-like (SSL) is a group of gene family in the Arabidopsis thaliana genome, which their orthologous in other plants, such as Catharanthus roseus, are key enzymes in the monoterpenoid indole alkaloid biosynthesis pathway. Arabidopsis SSL6 gene, a member of SSL family, has been induced significantly by various stresses and signaling molecules. In this study, the reverse genetics approaches (T-DNA insertion) are used to determine the function of the SSL6 gene in response to the salt stress. The experiment was conducted using a factorial experiment based on the completely randomized design with two factors and three replications. These factors were included two genotypes (Col-0 and ssl6) and three NaCl treatments (0 mM, 100mM and 200 mM). Compared with the wild-type, the ssl6 mutant shows significantly increased proline accumulation, anthocyanin content and reduced malondialdehyde (MDA) content in response to the salt stress. Real-Time PCR analysis revealed that the expression levels of SOS genes were upregulated significantly in ssl7 compared with the expression in Col-0 in response to 150 mM NaCl at 3 h and 6 h after the treatment. Totally, these results suggest that SSL6 might have a negative regulatory role in response to salt stress in Arabidopsis.