بررسي بيان نسبي ژن‌هاي مرتبط با تنش ناشي از سميت آهن در دو واريته از گياه برنج (Oryza sativa)

سميت آهن سبب افزايش توليد راديكال‌هاي آزاد، تنش اكسيداتيو و كاهش شديد عملكرد برنج مي‌شود. يكي از پاسخ‌هاي گياه براي تنظيم شرايط فيزيولوژيكي و بيوشيميايي به تنش‌ها، تغيير در محتواي آنتي اكسيدان است. در اين پژوهش اثر پنج تيمار آهن (FeEDTA) ( صفر، 100، 250، 400 و 500 ميلي‌گرم در ليتر) بر بيان نسبي ژن‌هاي گلوتاردوكسين (GRX)، تيوردوكسين (TRX)، پروكسي‌ردوكسين (PRX) و كاتالاز (CAT) با استفاده از تكنيك Real time-PCR در دو ژنوتيپ Pokkali (متحمل) و IR64 (حساس) برنج در شرايط هيدروپونيك محلول يوشيدا مطالعه شد. نتايج نشان داد ميزان بيان نسبي ژن CAT در سطوح مختلف تنش در ژنوتيپ Pokkali بيش‌تر از IR64 بود. ميزان بيان نسبي ژن PRX در ژنوتيپ IR64 در تمامي سطوح تنش تقريباً مشابه بود. با افزايش سطح تنش ميزان بيان نسبي ژن TRX در ژنوتيپ Pokkali تفاوت معناداري نداشت. بيان نسبي ژن GRX در ژنوتيپ Pokkali در اكثرسطوح تنش بيش‌تر از IR64 بود. اعمال سطوح كم تنش سبب افزايش بيان CAT، GRX و TRX در ژنوتيپ IR64 شد، اما با افزايش سطح تنش تفاوت معناداري در بيان ژن‌ها ايجاد نشد. اين درحالي است كه در اكثر سطوح تنش ميزان بيان نسبي ژن‌هاي مورد بررسي در ژنوتيپ Pokkali بيش‌تر از IR64 بود. احتمالاً عدم تغيير بيان نسبي ژن‌ها در سطوح بالاي تنش و كم‌تر بودن ميزان بيان در ژنوتيپ IR64 يكي از دلايل حساسيت اين ژنوتيپ به تنش آهن است.

Iron toxicity lead to increasing of free oxygen radicals, oxidative stresses and sever yield reduction of Rice. One of the plant responses for physiochemical and biochemical regulation to stresses is change of antioxidant enzyme contents. In this study the effect of five treatments of iron (Fe-EDTA) (0, 100, 250, 400 and 500 mg/li-1) on relative expression of glutaredoxin (GRX), thioredoxin (TRX), peroxiredoxin (PRX) and catalase (CAT) genes of IR64 (susceptible) and Pokkali (tolerant) genotypes of Rice in Yoshida hydroponic media by Real time-PCR technique investigated. The results showed that the relative expression level of CAT gene in different levels of iron in Pokkali genotype was higher than IR64 genotype. The relative expression level of PRX in IR64 genotype in all of the levels was similar. The relative expression level of TRX in Pokkali genotype was not significant. The relative expression level of GRX in the most of stress levels in Pokkali genotype was higher than IR64 genotype. Low level iron result in increasing of relative expression level of CAT, GRX and TRX in IR64 genotype. But with increasing level of iron was not significant change in expression of genes. Also in the most of the iron level relative expression of genes in Pokkali was higher than IR64. Probably lose of change in gene expression levels in high level iron and low gene expression in IR64 is one of the reasons of its susceptibility to iron stress.