مطالعه پروتیوم ارقام برنج تحت شرایط تنش سرما

مطالعه حاضر به منظور بررسی تفاوت واکنش گیاهچه برنج به دو نوع تنش سرما شامل سرمای آب آبیاری و سرمای هوا از جنبه های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیان ژن های کدکننده پروتیین کانال های پتاسیمی صورت پذیرفت. ابتداگیاهچه‎های 25 ژنوتیپ مختلف برنج در شرایط هیدروپونیک در گلخانه در محلول یوشیدا به مدت دوهفته رشد نمودند و سپس به طور جداگانه، تحت تنش سرمای هوا و سرمای آب 8 درجه سانتیگراد قرار گرفتند.کلیه صفات مورفولوژیک گیاهچه ها اندازه‎گیری و تعداد شش ژنوتیپ حساس و متحمل با استفاده از تجزیه خوشه‎ای انتخاب شدند. سپس فلورسانس کلروفیل ژنوتیپ‎های منتخب مورد ارزیابی قرار گرفت و کلیه پارامترها شامل فلورسانس حداقل، فلورسانس حداکثر، فلورسانس متغیر، حداکثر کارایی کوانتومی فتوسیستمII و حداکثر کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم II ثبت و مورد تجزیه آماری قرار گرفت. در نهایت بر اساس نتایج این دو مرحله، رقم شیرودی به عنوان ژنوتیپ حساس به سرما و رقم کوهسار به عنوان مقاوم به سرما برای مطالعه بیان 5 ژن کد کننده کانال های پتاسیمی شامل KAT1،KAT2، KAT3، AKT1، AKT2 که نوعی پروتیین مسیول تنظیم روزنه های برگ هستند انتخاب شدند. از نمونه های برگی دو ژنوتیپ تحت تنش های سرمایی و شاهد بدون تنش، RNA کل استخراج شد و طراحی پرایمر صورت پذیرفت. نتایج RealTime PCR، نشان داد که در رقم متحمل کوهسار، میزان بیان در اغلب موارد کاهش معنی‎داری یافته بود که به معنی کاهش فعالیت‎های کانال‎های پتاسیمی تحت تنش سرما و بسته شدن روزنه‎ها می‎باشد. بر این اساس می‎توان نتیجه گرفت که یکی از دلایل حساسیت رقم شیرودی به سرما، عدم وجود مکانیسم سلولی مناسب (در اینجا بسته شدن روزنه ها) در مواجهه با تنش سرما می باشد. نحوه واکنش پروتیین مربوط به کانال‎های پتاسیمی با مطالعات فلورسانس کلروفیل از این نظر هم خوانی داشت که شدت تنش وارد شده به گیاه در اثر هوای سرد بیشتر از آب سرد بود.واژه های کلیدی: برنج، تنش سرما، کلروفیل، پروتیین، کانال پتاسیمی