آنالیز مقایسه ایی متابولیت ها به منظور شناسایی ژنوتیپ های با کارایی انتقال مجدد بالا در مرحله پرشدن دانه جو در پاسخ به تنش خشکی

هدف: شرایط خشکی انتهایی در مرحله پر شدن دانه یکی از عوامل اصلی محدودکننده عملکرد جو است. در شرایط تنش، به دلیل محدودیت فتوسنتز جاری، اهمیت ذخیره بیشتر ساقه و سهم آن در تولید محصول نهایی قابل توجه خواهد بود. میانگره پنالتیمیت در میان سایر میانگره های ساقه بیشترین نقش را در انتقال مجدد ایفا می کند. هدف این مطالعه .بررسی تحمل به خشکی دو رقم و یک لاین جو با درجات مختلف انتقال مجدد مواد و همچنین بررسی آنالیز متابولیتی مقایسه­ ای بر روی میانگره های پنالتیمیت سه ژنوتیپ جو یوسف (متحمل)، موروکو (حساس) و لاینPBYT۱۷  (نیمه متحمل) طی شرایط خشکی انتهایی بود. مواد و روش ها: ارزیابی آنالیز متابولومیکس ژنوتیپ های جو (یوسف، موروکو و لاین PBYT۱۷) در پاسخ به تنش خشکی در ۲۱ و ۲۸ روز بعد از اعمال تنش خشکی در مرحله پرشدن دانه انجام شد. همچنین بررسی قابلیت انتقال مجدد پنالتیمیت­های ساقه­ی ژنوتیپ­های یوسف، موروکو و PBYT۱۷ در پاسخ به خشکی صورت گرفت. شناسایی پروفایل متابولیت ها که شامل ۱۷ متابولیت از جمله قندهای محلول، قند فسفات، نوکلئوتید قند، اسیدهای آلی، متابولیت های فسفریله و نوکلئوتیدها بود. نتایج: نتایج حاصل از داده های متابولومیکس نشان داد که رقم یوسف کارایی معنی دار بالاتری نسبت به ارقام دیگر در انتقال مجدد، مربوط به پنالتیمیت داشت. در میان ژنوتیپ های مورد بررسی، ۱۷ متابولیت شناسایی شدند. میزان ذخایر انتقال یافته و مقدار کارایی انتقال مجدد به طور معنی­داری در بین ژنوتیپ­های مختلف متفاوت بود. دو رقم یوسف و موروکو به ترتیب با بالاترین و کمترین کارایی انتقال مجدد در شرایط تنش، برخوردار بودند. نتایج ما نشان داد که ژنوتیپ متحمل با استفاده از افزایش UDP-گلوکز و گلوکز ۶ فسفات، منجر به تولید تره هالوز ۶ فسفات شد که نقش کلیدی در انتقال مجدد مواد در ساقه به عهده دارد. نتیجه گیری: به طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که متابولیتهای موثر در انتقال مجدد ذخایر ساقه می تواند نقشی اصلی در حفظ عملکرد گیاهان جو طی تنش خشکی آخر فصل ایفا نماید و این موضوع می­تواند راهکارهایی هدفمند برای افزایش عملکرد ژنوتیپ های موردنظر جو که با تنش خشکی آخر فصل مواجه می شوند به کار گرفته شود. این مطالعه ممکن است جهت گیری های بالقوه و منابع ارزشمندی را برای مطالعه بیشتر تنش خشکی در جو فراهم کند.

کلیدواژه ها:

استرس خشکی ، پنالتیمیت ، قند محلول ، جو ، متابولومیکس