بررسي اثر تيمارهاي سرما و روز كوتاه بر بيان ژن دهيدرين در دانه‏رُست‏ها و شاخسارهاي باززايي شده پسته (Pistacia vera L.)

Effects of cold and short day treatments on dehydrin gene expression in seedlings and regenerated shoots of pistachio (Pistacia vera L.)

تنش سرما يك عامل محيطي اصلي است كه توليد محصولات زراعي را محدود مي‏كند. بسياري از گياهان مي‏توانند از طريق فرآيند عادت به سرما كه در نتيجه قرارگيري در معرض طول روزهاي كوتاه و دماهاي سرد بالاي صفر درجه حاصل مي‌شود، تحمل به سرما و انجماد را در خود افزايش دهند. پروتيين‏هاي دهيدرين، در زمان عادت به سرما كه باعث آبگيري سلول‏هاي گياهي مي‏شود، در سلول تجمع كرده، از ساختار غشاها و ماكرومولكول‏ها حفاظت مي‏كنند. پسته (Pistacia vera L.) گونه‌اي درختي، شاخص مناطق كويري است كه در معرض دماهاي گرم و سرد شديد قرار مي‏گيرد. در اين پژوهش، اثر تيمار سرما و طول روز كوتاه، بر بيان ژن دهيدرين، در دانه‏رُست‏ها و شاخسارهاي باززايي شده‏ پسته رقم بادامي بررسي شد. نتايج نشان داد كه تيمار سرما بيان ژن را به طور معني‏داري در سطح 95 درصد، نسبت به شاهد افزايش مي‏دهد. هيچ يك از تيمارهاي طول روز كوتاه اثري بر بيان ژن دهيدرين نداشت. از آن‏جا كه گياهان باززايي شده ممكن است دچار تنوع سوماكلونال (پيكر تكثيري) شده، پاسخ‏هاي متفاوتي به تنش‏ها نشان دهند، مقايسه‏اي بين گياهان رشد كرده در شرايط در زيوه و در شيشه، از نظر ميزان بيان اين ژن در اثر تيمار يكسان سرمايي، انجام شد. اين مقايسه‏ نشان داد كه ميزان بيان ژن در حالت طبيعي و همچنين پس از تيمار سرما، در گياهان باززايي شده نسبت به دانه‏رُست‏ها كمتر بود.

Cold stress is a major environmental factor that limits the agricultural products. Plants can increase their cold and freezing tolerance by being exposed to short days and cold, non freezing temperatures, a process known as cold acclimation. In the period of cold acclimation that causes dehydration of cells, dehydrin proteins accumulate inside the cells and protect the membranes and macromolecules structure. Pistachio (Pistacia vera L.) is a tree species characteristic of arid zone, which is exposed to extreme temperatures. In this study, the effects of cold and short day treatments on dehydrin gene expression were investigated in seedlings and regenerated shoots of pistachio cultivar Badami. The results showed that cold treatment increased the gene expression meaningfully compaired to the control. The short day treatments had no effect on dehydrin gene expression. Because the regenerated plants may encounter somaclonal variations and thus show different responses to stresses, a comparison was made between in vivo and in vitro grown plants with respect to the rate of gene expression, under similar cold treatment. Comparison of the plants grown in vivo and in vitro showed that dehydrin gene expression was lower in regenerated shoots under natural condition and after cold treatment.