تاثیر آمینوسیکلوپروپان کربوکسیلیک اسید و اسید سالیسیلیک بر ترمیم پذیری و بیان ژن های GAI۱ و LOX۲ در جوانه زنی بذرهای زوال یافته سویا (Glycine max)

چکیده مبسوط مقدمه: سویا یا Glycine max (L.) Merrill منبع اولیه روغن گیاهی است. بذرهای سویا معمولا توانایی جوانه زنی را در طول ذخیره سازی بلند مدت حتی در شریط مطلوب از دست می دهند. فاکتورهای زیادی در زوال بذر موثر هستند که شامل عوامل ژنتیکی، آسیب مکانیکی، رطوبت نسبی، دمای محیط ذخیره سازی، محتوی رطوبت بذر، وجود میکروفلورا، رسیدگی بذر و عوامل دیگر می باشد که در صورت کاهش کیفیت بذر، شرایط را برای اهداف کشت نامناسب می کند. هدف از این آزمایش بررسی پاسخ های فیزیولوژیک بذر و همچنین شناسایی نقش ژن های LOX۲ و GAI۱ در زوال بذر تحت تاثیر اتیلن و اسید سالیسیلیک در جوانه زنی بذر زوال یافته سویا بود. مواد و روش ها: به منظور تعیین اثر زوال بر بذر سویا و همچنین تعیین اثر آمینوسیکلوپروپان کربوکسیلیک اسید (ACC) و اسید سالیسیلیک بر بهبود زوال بذر، طی این تحقیق بذرهای سویا در معرض پیری تسریع شده به مدت صفر، ۶ و ۱۰ روز و پیری طبیعی به مدت ۶ ماه قرار گرفتند. بذرها پس از پیری با اسید سالیسیلیک با غلظت ۵۰ میکرو مولار و ACC (پیش ماده اتیلن) با غلظت ۱۰ میکرو مولار به مدت ۶ ساعت در دمای ۲۵ درجه سلسیوس تیمار شدند. همچنین دسته ای بذر پس از آزمون پیری تسریع شده و طبیعی بدون هیچ تیماری به عنوان شاهد (بذر خشک) استفاده شدند. درصد جوانه زنی، میزان قند کل، گلوکز و فرکتوز بذر مورد بررسی قرار گرفت. همچنین بیان ژن های GAI۱ و LOX۲ در بذرهای خشک و همچنین طی ۶ و ۱۲ ساعت تحت اثر آب، اسید سالیسیلیک و ACC به روش Q-RT- PCR بررسی شد. یافته ها: نتایج جوانه زنی نشان داد که با افزایش تعداد روزهای پیری، جوانه زنی کاهش می یابد. میزان قند کل در بذرهای ۶ روز پیر تفاوت معنی داری با بذر پیر نشده نداشت؛ اما میزان قند کل در بذور ۱۰ روز پیر نسبت به بذرهای پیر نشده افزایش معنی دار داشت. با افزایش سطوح پیری تسریع شده از صفر به ۱۰ روز، محتوی گلوکز و فروکتوز در بذرهای خشک افزایش یافت. ژن ها هم بیان متفاوتی را در روزها و ساعت های مختلف از خود نشان دادند. با افزایش پیری از صفر به ۱۰ روز، بیان GAI۱ افزایش یافت. همچنین بیان LOX۲ طی پیری تسریع شده از صفر روز به ۶ روز افزایش یافت. بیان LOX۲ در بذرهای پیر طبیعی خشک نسبت به بذرهای پیر نشده افزایش یافت. هورمون اسید سالیسیلیک و ACC اثرات متفاوتی را بر موارد اندازه گیری شده داشتند. نتیجه گیری: در مجموع می توان چنین استنباط کرد که زوال بذر و کاهش بنیه نتیجه برآیند فرآیندهای تخریبی متعدد و اختلال در فعالیت های فیزیولوژیکی بذر است. این پژوهش نشان داد که پیری با افزایش در میزان قندکل، گلوکز و فرکتوز همراه می باشد. همچنین بیان ژن های دخیل در مسیر جوانه زنی نیز دستخوش تغییر می شوند. افزایش بیان ژن LOX۲ در هر دو مسیر پیری تسریع شده و پیری طبیعی مشاهده شد. بیان GAI۱ در پیری تسریع شده افزایش و در پیری طبیعی کاهش یافت. جنبه های نوآوری: ۱- نقش ژن های LOX۲ و GAI۱ در زوال بذر سویا شناسایی گردید. ۲-پاسخ های فیزیولوژیک بذر تحت شرایط پیری طبیعی و آزمایشگاهی بررسی شد.

کلیدواژه ها:

Accelerated aging ، Fructose ، Glucose ، Total sugar ، Seed deterioration ، پیری تسریع شده ، فروکتوز ، گلوکز ، زوال بذر ، قند کل