تاثير تنش خشكي بر خصوصيات مورفو-فيزيولوژيك و بيان ايزوفرم A ژن كاتالاز (OsCat A) در گياهچه برنج

The effects of drought stress on morpho-physiological characters and expression of OsCat A in rice seedling

تنش خشكي يكي از مهمترين عوامل محدود كننده توليد گياهان زراعي در ايران و جهان مي‌باشد. به منظور بررسي واكنش لاين موتانت MT149 به شرايط تنش خشكي و مقايسه‌ي آن با رقم والدي ندا در مرحله گياهچه‌اي، آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي اجرا گرديد. تنش خشكي (6- بار) با استفاده از محلول پلي اتيلن گليكول 6000 اعمال شد و ديناميك رشد برگ و ميزان كلروفيل‌هاي a و b در زمان‌هاي مختلف پس از تنش (0، 12، 24 و 36 ساعت بعد از اعمال تنش) ارزيابي شدند. نتايج نشان داد كه اثر ژنوتيپ، زمان و تيمار بر تمامي خصوصيات مورد بررسي معني‌دار بود. مقايسه ميانگين‌ها نيز نشان داد كه لاين موتانت نسبت به رقم والدي خود از نظر همه خصوصيات مورد مطالعه برتري داشت. همچنين بررسي بيان ايزوفرم A ژن كاتالاز (OsCat A) در زمان‌هاي مختلف بعد از تنش نشان داد كه رقم والدي ندا در زمان 24 ساعت پس از تنش كاهش معني‌داري (7- برابر) در بيان ژن كاتالاز نشان داد، اما لاين موتانت MT149 در همين زمان افزايش بسيار معني‌داري (8/15 برابر) در بيان ژن كاتالاز نشان داد. بر اساس نتايج اين تحقيق مي‌توان نتيجه گرفت كه احتمالاً يكي از دلايل تحمل بالاتر رقم موتانت MT149 به تنش خشكي، افزايش بيان ژن OsCat A براي رفع اثرات سمّي ROS مي‌باشد.

Drought stress is one of the most important limiting factors of crop plants in Iran and worldwide. To assess the response of mutant line MT149 to drought stress in comparison to parental cultivar Neda, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design. Drought stress (-6 bar) was induced using poly ethylene glycol 6000 and leaf growth dynamics and chlorophyll a and b contents were evaluated in different time series (0, 12, 24 and 36 hours after stress treatment). Results showed that effects of genotype, time and stress were significant on all investigated characters. Also, mean`s comparisons showed that mutant line MT149 was superior over than itself parental counterpart. Furthermore, assessment of catalase gene isoform A (OsCat A) in different times after stress showed that parental cultivar Neda experienced a significant down-regulation of catalase A gene, while MT149 experienced a significant up-regulation of the gene in the same time. Based on the results of this research it can be concluded that one of evidences on a higher drought tolerance of MT149 is probably up-regulation of OsCat A to scavenge the ROS toxicities