ارزیابی روابط ژنتیکی و بیان ژن کاتالاز در پاسخ به تنش خشکی در ارقام مختلف بادمجان (Solanum melongena L.)

هدف: بادمجان (Solanum melongena L.) یکی از سبزیجات اقتصادی مهم است و کمیت و کیفیت آن تحت تاثیر کمبود آب است. مطالعه رابطه ژنتیکی و ژن های دخیل در تحمل به استرس خشکی در برنامه های اصلاح نباتات ضروری است و به اتخاذ استراتژی های مدیریتی در مناطق خشک کمک می کند. در این مطالعه، تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیتی ارقام بادمجان با استفاده از نشانگر ISSR تعیین گردید. علاوه بر این، بیان ژن کاتالاز در پاسخ به تنش خشکی در سه رقم انتخابی مورد ارزیابی قرار گرفت.مواد و روش ها: DNA از نمونه های برگ ۲۳ رقم بادمجان به روش CTAB استخراج و واکنش زنجیره ای پلیمراز با استفاده از ۱۰ آغازگر ISSR انجام شد. سه رقم گرتا، سالی و ملوسینا از هر گروه ناشی از تجزیه خوشه ای جهت ارزیابی بیان ژن در شرایط تنش خشکی انتخاب شدند. تیمارهای تنش خشکی در مرحله اول رشد گیاه با قطع آبیاری به مدت ۱۷ و ۲۳ روز در تنش خشکی متوسط و طولانی مدت اعمال شد. آغازگر اختصاصی برای ارزیابی بیان ژن کاتالاز بود. ارزیابی RT-qPCR در سه تکرار تکنیکی با استفاده از Rotor-Gene Q انجام شد. ژن مرجع برای نرمال سازی بیان ژن در این مطالعه اکتین بود.نتایج: میانگین درصد پلی مورفیسم در این مطالعه %۷۳ بود. پرایمر (AG)۸YC بالاترین درصد پلی مورفیسم و شاخص نشانگر همراه با PIC و شاخص شانون بالا را نشان داد. بر اساس آنالیز واریانس مولکولی، واریانس ژنتیکی بین سه زیرجمعیت بسیار معنی دار بود. تجزیه ساختار جمعیت و تجزیه خوشه ای بر اساس داده های فنوتیپی و مولکولی ارقام را به سه گروه اصلی تقسیم کرد. بیان ژن کاتالاز تحت تنش خشکی بلندمدت در مقایسه با شاهد به طور معنی داری در سه رقم بادمجان افزایش یافته است. رقم ملوسینا با مقدار ۵۶/۳ بیشترین بیان ژن را در تنش خشکی بلندمدت نشان داد.نتیجه گیری: نشانگر ISSR به عنوان یک ابزار مناسب برای ارزیابی تمایز داخل جمعیت های بادمجان بکار می رود و این نشانگر در ترکیب با سایر نشانگرهای همبارز می تواند برای مطالعات بعدی در بادمجان استفاده شود. علاوه بر این، ژن کاتالاز نقش مهمی را در برنامه های اصلاحی بادمجان در مناطق خشک ایفاء می کند و در صورت تایید نتایج در مطالعات بعدی، می توان رقم ملوسینا را به عنوان یک رقم سازگار به خشکی معرفی کرد.

کلیدواژه ها:

نشانگر ISSR ، تنوع ژنتیکی ، بیان بیش از حد ژن کاتالاز ، تنش آبی