تاثير كمبود آهن بر بيان ژن‌هاي كد‌كننده‌ فاكتور‌هاي رونويسي WRKY1، bZIP56 و NAM-B1 در گندم نان (Triticum aestivum L.)

مقدمه و هدف: گندم نان (Triticum aestivum L.) يكي از مهم‌ترين محصولات تغذيه‌اي در سراسر جهان مي‌باشد. گندم نيز مانند ساير گياهان زراعي در طول دوره رشد با محدوديت‌هاي محيطي زيادي مواجه است كه از جمله اين محدوديت‌ها مي‌توان به كمبود آهن در خاك اشاره كرد. آهن يكي از عناصر كم ‌مصرف‌ ضروري در گياهان است كه به‌عنوان  كوفاكتور كاتاليزوري در چندين فرايند كليدي از جمله فتوسنتز و تنفس نقش دارد. مواد و روش‌ها: به‌منظور مطالعه الگوي بيان ژن‌هاي كد كننده‌ فاكتور‌هاي ‌رونويسي WRKY1، bZIP56 و NAM-B1 تحت شرايط كمبود آهن در گندم نان، آزمايشي بصورت فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي با سه تكرار در گلخانه اجرا شد. ارقام پيشتاز ( آهن-كارا) و فلات (آهن-ناكارا) گندم ‌نان در شرايط كمبود و كفايت آهن (به ترتيب كمتر از 1/5 و پنج ميلي‌گرم آهن در كيلوگرم خاك) كشت و نمونه‌ برداري از برگ و ريشه گياهان در دو مرحله رويشي (يك ماه پس از جوانه زني) و زايشي (30 درصد سنبله دهي) انجام گرفت. بيان نسبي ژن‌هاي كد كننده فاكتورهاي رونويسي مذكور تحت شرايط كمبود آهن نسبت به شرايط كفايت آن با استفاده از روش Real time PCR اندازه گيري شد. يافته ها: بر اساس نتايج حاصل از تحقيق، بيان ‌نسبي ژن كد كننده عامل رونويسي WRKY1 در ريشه هر دو رقم آهن-كارا (پيشتاز) و آهن-ناكارا (فلات) در مرحله رويشي به ميزان قابل توجهي افزايش يافت. بيشترين ميزان افزايش بيان نسبي ژن هاي كد كننده عوامل رونويسي bZIP56 و NAM-B1 به ترتيب در برگ و ريشه رقم آهن-كارا پيشتاز در مراحل ‌رويشي و زايشي مشاهده شد. همچنين ميزان بيان ژن bZIP56 در ريشه رقم آهن-ناكارا در هر دو مرحله رشدي بطور قابل توجهي افزايش يافت. نتيجه گيري: با توجه به افزايش بيان نسبي ژن WRKY1 در برگ و ريشه هر دو رقم در مرحله رويشي، احتمالا اين ژن در فعال سازي و القاي بيان ژن‌هاي دخيل در جذب و انتقال آهن در اوايل مراحل رشدي گندم نان مشاركت دارد. همچنين افزايش بيان نسبي ژن bZIP56 در ريشه هر دو رقم در مرحله زايشي نشان مي دهد احتمالا اين ژن در فعال سازي رونوشت برداري ژن‌هاي دخيل در جذب آهن از خاك در انتهاي مراحل رشدي گياه (مرحله پر شدن دانه) دخالت دارد.