بررسي برخي ويژگيهاي فيزيولوژيكي و مولكولي گياهان تراريخت شده با ژن TRR14 در تيمار شوري

An investigation on some physiological and molecular characterization of TRR14 Re-transformed Arabidopsis plant under salt stress

TRR14، پروتئين كوچكي است كه در كلروپلاست جاي دارد. اين پروتئين نخستين بار در غربالگري گياهچه هاي آرابيدوپسيس مقاوم به ترهالوز (Trehalose Resistant) شناخته شده است. هدف از اين تحقيق، بررسي فيزيولوژيكي و مولكولي گياهان تراريخت شده با ژن TRR14 در مقايسه با گياهچه هاي وحشي آرابيدوپسيس در تنش شوري است. به اين منظور، بذرهاي گياه وحشي آرابيدوپسيس و تراريخت شده با ژن TRR14 در محيط كشت MS حاوي غلظت هاي مختلف نمك (0، 75، 100 و 150 ميلي مولار ) كشت شدند. نتايج نشان داد كه در تيمار شوري درصد جوانه زني و فعاليت آنزيم ترهالاز در گياهچه هاي تراريخت بالاتر از گياهچه وحشي است. همچنين اين نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت نمك ميزان آنتوسيانين در گياهچه وحشي به طور قابل توجهي در مقايسه با گياهچه تراريخت افزايش يافت. نتايج حاضر نشان داد كه در تيمار 75 ميلي مولار نمك، غلظت سديم در گياهچه وحشي به طور قابل ملاحظه اي افزايش مي يابد. سنجش پتاسيم نيز نشان داد كه ميزان آن در گياهچه وحشي رشد يافته بر روي محيط MS ، تقريبا سه برابر گياهچه تراريخت است. اما تيمار 75 ميلي مولار نمك، سبب كاهش ميزان پتاسيم در هر دو نوع گياهچه ها شد. همچنين با افزايش ميزان نمك شكل و اندازه سلول هاي اپيدرمي تغيير يافته و تعداد روزنه در واحد سطح در گياهچه هاي وحشي افزايش يافت، در حاليكه اين فاكتور در گياهچه تراريخت تغييري نشان نداد. بررسي الگوي بيان ژن نيز نشان داد كه تيمار شوري، سبب افزايش بيان ژن هاي ترهالاز و TRR14 شد.

TRR14 is a small protein which is located in chloroplast. This protein was first identified in screening of trehalose resistant (TRR14) Arabidopsis seedlings. The aim of present study was physiological and molecular investigation of TRR14 re-transformed (T17) seedlings under salt stress, compared to wild type Arabidopsis seedlings (WT). For this purpose, WT and T17 seeds were grown on MS medium complemented with 0, 75, 100 and 150 mM NaCl. The results showed that under salt stress, the germination rate and trehalase activity in T17 seedlings were higher than WT. Meanwhile the results showed that anthocyanin level in WT seedlings was higher than T17 under salt stress. The Na level was highly increased in WT seedlings under 75 mM NaCl treatment, compared to T17 seedlings. The K measurements revealed that the K level in T17 seedling was 3 times more than WT seedling when grown on MS medium. But K level was decreased under 75 mM NaCl treatment in both WT and T17 seedlings. On the other hand, by adding NaCl to medium culture, the shape and size of epidermal cells were changed in both WT and T17 seedlings. While stomata numbers increased in WT leaves under NaCl treatment, it remained unchanged in T17 seedlings. The gene expression pattern showed that trehalase and TRR14 expression were increased under salt stress.