بررسی اثر تنش خشکی بر بیان ژن متالوتیونئین در گندم

محتوای نسبی آب در گیاه عموماً بیشتر از خاک است و کوچکترین تغییر در میزان آن در گیاه تأثیر به سزایی در سوخت و ساز گیاه دارد که از طریق تنظیم فعالیت آنزیم ها در گیاه قابل کنترل هستند. با بروز تنش خشکی ضمن کاهش محتوای آب پروتوپلاسم فعالیت برخی آنزیم ها کاهش می یابد. یکی از پاسخ های سریع گیاه به تنش خشکی، افزایش رادیکال های آزاد اکسیژن می باشد که در غلظت های بالا نقش مخرب و در غلظت های پائین نقش محرک در بیان ژن ها دارند. برخی از مهمترین آنزیم هایی که سبب ایجاد پاسخ های دفاعی در گیاه می شوند عبارت است از متالوتیونئین، کاتالاز، سوپراکسیددسموتاز و آسکوربات پراکسیداز. تنش ها اغلب موجب پیری بلوغ زودرس می شوند و چنانچه مکانیزم دفاعی گیاه مؤثر نباشد، مرگ سلول رخ می دهد. آنزیم متالوتیونئین نقش مهمی در تجزیه پراکسیدهیدروژن تولید شده طی تنش اکسیداتیو و کاهش سمیت عناصر برعهده دارد. در این تحقیق تغییرات بیان ژن متالوتیونئین در مرحله خوشه دهی گیاه گندم در پاسخ به تنش خشکی بررسی شده است. تیمارهای آزمایشی شامل آبیاری در چهار سطح شامل 0/3-، 0/9-، 8- و 12- بار و دو رقم گندم زاگرس (مقاوم) و تجن (حساس) بود. نتایج به دست آمده مبین تأثیر منفی پتانسیل های بالای آب بر فعالیت آنزیم متالوتیونئین به خصوص در رقم تجن بود، به گونه ای که گیاه شروع به زوال نمود. فنوتیپ گیاهان نیز گویای همین مطلب بود که نشان دهنده اهمیت میزان تنش و مقدار رادیکال های فعال تولید شده طی تنش در کنترل بیان ژن متالوتیونئین می باشد.

کلیدواژه ها:

گندم ، متالوتیونئین ، رادیکال های فعال اکسیژن ، تنش خشکی