مطالعه مولکولی و بیان ژنهای فتوسنتزی و فرآیند پیری در برگ پرچم و سایر برگها در گیاه جو

به منظور بررسی اهمیت برگ پرچم در جو زراعی (واریته هوردآ) از نظر برخی صفات فیزیولوژیک و بیان برخی ژنهای مهم فتوسنتزی و پیری برگ، آزمایشی در شرایط مزرعه در سال ۲۰۰۳ در محل ایستگاه تحقیقاتی دانشگاه وارویک انگلستان انجام شد. به منظور افزایش دقت و امکان مقایسه آماری میانگین صفات مورد مطالعه، آزمایش با چهار تکرار صورت پذیرفت. نمونه برداری تصادفی از برگ پرچم و سایر برگها در سه زمان تعیین شده طی دوره رشد انجام گرفت. صفات مورد ارزیابی شامل میزان کلروفیل a و b، مقدار ۲CO خالص تثبیت شده برگ، نسبت Fv/Fm، شاخص سطح اکسیداسیون سلولی (TBARM) و بیان ژنهای فتوسنتزی و پیری برگ بودند. میزان تغییرات کلروفیل طی مراحل نمونه برداری روند کاهشی نشان داد. این مساله در مورد سایر برگها شدت بیشتری داشت. میزان تثبیت ۲CO خالص در برگ پرچم ضمن برتری مقداری، ثبات بیشتری نیز طی مراحل نمونه برداری نسبت به سایر برگها داشت. میزان شاخص سطح اکسیداسیونی سلولی در خلال مراحل پیری برگ به سرعت افزایش یافت. بیان ژنهای فتوسنتزی RCBS، LhcII و Cab تشابه نسبی زیادی داشتند و عموما با پیشرفت پیری برگ، به ویژه در مورد سایر برگها، به طور قابل توجهی کاهش داشتند. در مورد ژنهای وابسته به پیری، تنوع قابل ملاحظه ای حاصل گردید. الگوی بیان ژنهای پیری MTI و CATI شباهت زیادی داشتند، ولی ژنهای SODI و SAG۱۲ بیان متفاوتی را نشان دادند. جمع بندی نتایج مبین نقش ارزنده برگ پرچم در افزایش تولید دانه بود. این مهم با توجه به تداوم فتوسنتز، میزان کلروفیل و سرعت نسبی کمتر بروز تنش اکسیداتیو طی روند پیری در برگ پرچم، در مقایسه با سایر برگها، توجیه پذیر بود. در این راستا، فعالیت ژنهای فتوسنتزی و ژنهای واجد نقش هموستاتیک در خلال پیری بیان ممتازی در برگ پرچم نشان دادند.

کلیدواژه ها:

Hordeum vulgare ، Chlorophyll ، Photosynthesis ، Leaf senescence ، Flag leaf ، Gene expression. ، جو زراعی ، کلروفیل ، فتوسنتز ، پیری برگ ، برگ پرچم ، بیان ژن