ﺗﺄﺛﻴﺮ ژن NARK و ﺗﻴﻤﺎر ﻧﻴﺘﺮوژن ﺑﺮ رﺷﺪ، و ﭘﺮوﻓﺎﻳﻞ ﭘﺮوﺗﺌﻴﻨﻲ ﺑﺮگ در ﺗﻴﭗ ﻣﻮﺗﺎﻧﺖ ﺳﻮﭘﺮ ﮔﺮه زا و ﺗﻴﭗ وﺣﺸﻲ ﺳﻮﻳﺎ

The effects of NARK gene and nitrogen on growth and leaf protein profile of wild-type and supernodulation mutant of soybean

نيتروژن يكي از مهم ترين عناصر مورد نياز گياهان مي باشد. گياهان لگوم بدليل دريافت اين عنصر از طريق تثبيت بيولوژيك نيتروژن اتمسفر حايز اهميت فراوان مي باشند. در اين مطالعه، تاثير ژن NARK و تيمارهاي نيتروژن دار بر رشد و پارامترهاي فيزيولوژيك و همچنين تغييرات پروتييني برگ گياه سويا تيپ وحشي با تيپ موتانت بررسي گرديد. بدين منظور، آزمايش گلخانه اي بصورت فاكتوريل و در قالب طرح كاملا تصادفي با سه تكرار به اجرا در آمد. تيمارهاي آزمايش شامل دو سطح آمونيوم (NH4+) و دو سطح نيترات (NO3-) براي سه تيپ گياه سويا، استريل (عدم تلقيح با باكتري ريزوبيوم)، وحشي و موتانت سوپر گره زا بودند. نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه تيمار آمونيوم به همراه نيترات نسبت به ساير تيمارها بيشترين تاثير را بر گياهان سويا از نظر شاخص هاي رشد و صفات بيوشيميايي گذاشته است. الكتروفورز دو بعدي نيز نشان داد كه در گياهان تيپ استريل تحت تيمار 5 ميلي مولار سولفات آمونيوم تنوع پروتييني بيشتري در برگ نسبت به گياهان تيپ وحشي تلقيح شده با باكتري ريزوبيوم (عدم دريافت نيتروژن معدني) وجود دارد. اين تنوع در پروفايل پروتييني برگ گياهان مي تواند بدليل نوع نيتروژن دريافتي گياهان (نيتروژن معدني/تثبيت بيولوژيك ازت) باشد. علاوه بر اين، تنوع پروتييني مي تواند بدليل تغيير در بيان ژن ها بدليل همزيستي گياهان تلقيح شده با باكتري ريزوبيوم باشد. ساير صفات مورد بررسي تحت تيمارها از قبيل كلروفيل b، كلروفيل كل، كارتنوييد، قند هاي احيا كننده، بيشترين مقدار را در تيمار توام و تيمار 5 ميلي مولار سولفات آمونيوم و كمترين مقدار خود را در تيمار شاهد نشان دادند.

Nitrogen is one of the most important elements required by plants. Legume crops are of great significance because they can use nitrogen from the atmosphere through biological nitrogen fixation. In the current study, effects of NARK gene and different nitrogen treatments on growth, physiological parameters and protein profile of soybean leaf of supernodulation mutant and wild-type were investigated. For this, a factorial experiment in a completely randomized design with three replications was conducted under greenhouse conditions. Experiment factors included two levels of ammonium (NH4+) and two levels of nitrate (NO3-) for three types of soybean (sterile, wild-type and supernodulating mutant). Results of variance analysis revealed that the treatment of ammonium plus nitrate in comparison with other treatments had the greatest effect on soybean plants in terms of morphological and biochemical parameters. Two-dimensional electrophoresis also showed that sterile plants under 5mM ammonium sulfate treatment had higher protein variation in leaf compared with the soybean wild-type plants inoculated with rhizobia (non-recipient of mineral nitrogen). This variation in the leaf protein profile of plants could be due to type of nitrogen they receive (mineral nitrogen/biological nitrogen fixation). In addition, the protein variation could be due to alteration in genes expression because of symbiosis in inoculated plants with rhizobia. Traits such as chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoids, and reduced sugar content, had the highest amount under the ammonium plus nitrate and 5mM ammonium treatments and the lowest amount in control plants.