
تعداد نشریات | 26 |
تعداد شمارهها | 447 |
تعداد مقالات | 4,557 |
تعداد مشاهده مقاله | 5,380,003 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,074 |
بررسی تأثیر افزایش محتوی ژنومیک DNA بر بیان ژن کاتالاز و میزان مقاومت به شوری در دو رقم نیشکر | ||
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی | ||
دوره 14، شماره 2، تیر 1401، صفحه 101-118 اصل مقاله (849.11 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jab.2022.18758.1367 | ||
نویسندگان | ||
مریم قائدی1؛ پیام پورمحمدی* 2؛ علیرضا شافعی نیا2؛ محمد رضا صالحی سلمی3 | ||
1ملاثانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان | ||
2نویسنده مسئول: استادیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، خوزستان، ایران | ||
3گروه علوم باغبانی. دانشکده کشاورزی. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان | ||
چکیده | ||
هدف: نیشکر (Saccharum officinarum L.) یک گیاه صنعتی است که بیش از 70 درصد شکر تولید شده در سراسر جهان از آن استخراج میشود. شوری در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک جهان به عنوان یک مشکل اساسی و عامل محدود کننده رشد، کیفیت و عملکرد محصولات زراعی از جمله نیشکر محسوب میشود. دستورزی در محتوای کروموزوم گونههای گیاهی به علت تاٌثیر آن در برخی از ویژگیهای مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و ایجاد تنوع ژنتیکی، یکی از روشهای توانمند اصلاح نباتات محسوب میشود. هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر سطوح مختلف موتاژن کلشیسین بر تغییر در محتوای DNA و بررسی تأثیر افزایش محتوای DNA بر میزان رونویسی از ژن کاتالاز میباشد. مواد و روشها: در این آزمایش ریشه گیاهچههای نیشکر در دو رقم 48CP و 69CP با ماده کلشیسین (غلظتهای صفر، 100، 200 و 400 میلیگرم بر لیتر) در مدت زمانهای 8، 24 و 48 ساعت تیمار شدند. سپس گیاهان از نظر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی مورد بررسی قرار گرفتند. پس از یک ماه از تیمار گیاهان با کلشیسین، گیاهان رشد کرده از پنجهزنی، در دو شرایط تنش شوری (200میلیمولار نمک) و نرمال قرار گرفتند. پس از اعمال تنش، در گیاهانی که بر اساس تعداد و اندازه روزنه احتمال تغییر در محتوی ژنتیکی میرفت با استفاده از دستگاه فلوسایتومتری محتوی ژنتیکی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جهت بررسی الگوی بیان ژن کاتالاز (CAT2)، نمونهبرداری برگ در فاصله 24 ساعت پس از اعمال تنش شوری، از گیاهان شاهد و تحت تنش انجام شد. نتایج: نتایج نشان داد که میزان زندهمانی، ارتفاع و تراکم روزنهها با افزایش غلظت کلشیسین و مدت زمان اعمال تیمار، کاهش مییابد. درحالی که اندازه روزنهها با افزایش غلظت کلشیسین و مدت زمان اعمال تیمار افزایش پیدا میکند. بیان ژن کاتالاز در گیاهان تحت تنش شوری در هر دو رقم 48CP و 69CP افزایش معنیداری پیدا کرد. بیان این ژن درگیاهان رقم 69CP تحت تیمار کلشیسین نیز افزایش پیدا کرد و در غلظت 200 میلیگرم بر لیتر کلشیسین این افزایش بیان معنیدار بود. در حالی که در رقم 48CP تأثیر تیمار کلشیسین غیرمعنیدار بود. نتیجهگیری: در مجموع بر اساس نتایج این تحقیق، احتمالاً افزایش محتوی ژنتیکی در نیشکر میتواند مقاومت به شوری را بهبود دهد. | ||
کلیدواژهها | ||
پلیپلوئیدی؛ ژن کاتالاز؛ کلشیسین؛ نیشکر؛ مقاومت به شوری | ||
مراجع | ||
محمدآبادی محمدرضا (1399) پروفایل بیانیmRNA مختص بافت ژن ESR2 در بز. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 12(4)، 184-169.
محمدآبادی محمدرضا، اسدالله پور نعنایی حجت (1400) بیان ژن لپتین در بز کرکی راینی با استفاده از Real Time PCR. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 13(1)، 214-197.
اسلامی عاطفه، پورمحمدی پیام، الهی فرد الهام (1399) تأثیر تنظیم کنندههای رشد و اتیل متان سولفونات (EMS) بر تولید درون شیشه ای نیشکر مقاوم به علف کش گلایفوسیت. پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 12 (34)، 175-184.
References
Adams KL, Wendel JF (2005) Novel patterns of gene expression in polyploidy plants. Trends Genet 10, 539-43.
Brunner AM, Yakovlev IA, Strauss SH (2004) Validating internal controls for quantitative plant gene expression studies. BMC Plant Biol 4(14), 1-7.
Chen LL, Gao ShL (2007) In vitro Tetraploid induction and generation of tetraploids from mixoploids in Astragalus memberanaceus. Sci Hort 112, 339-344.
Dehghan E, Hakkinen S, Oksman-Caldentey M, et al. (2012) Production of tropane alkaloids in diploid and tetraploid plants and in vitro hairy root cultures of Egyptian henbane (Hyoscyamus muticus L.). Plant Cell Tiss Organ Cult 110, 35-44.
Dhooghe E, Van Laere K., Eeckhaut T, et al. (2011) Mitotic chromosome doubling of plant tissues in vitro. Plant Cell Tiss Organ Cult 104(3), 359-373.
El-Naby A, Zeinab M, Nabila A, et al. (2012) Colchicine induction of polyploidy in Egyptian clover genotypes. J Am Sci 8(10), 221-227
Eslami A, Mohammadi PP and Elahifard E (2020). Effects of Plant Growth Regulators and Ethyl Methanesulfonate (EMS) on In Vitro Production of Glyphosate Herbicide Resistant Sugarcane. J Crop Breed 12(34), 175-184 (In Persian).
Gu XF, Yang AF, Meng H, et al. (2005) In vitro induction of tetraploid plants from diploid Zizyphus jujuba Mill. Cv. Zhanhua. Plant Cell Rep 24,671-676.
Hamill S, Smith M, Dodd W (1992) In vitro induction of Banana autotetraploids by colchicine treatment of micropropagated diploids. Aust J Bot 40, 887–89.
Lakshmanan P, Geijskes RJ, Aitken KS, et al. (2005) Sugarcane biotechnology: the challenges and opportunities. In Vitro Cell Dev Biol Plant 41(4), 345-363.
Liu S, Chen S, Chen Y, et al. (2011) In vitro induced tetraploid of Dendranthema nankingense (Nakai) Tzvel shows an improved level of abiotic stress tolerance. Sci Hort 127, 411-419.
Livak KJ, Schmittgen TD (2001) Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-ΔΔCTmethod. Methods 25, 402–408.
Mensah BO, Akomeah PA, Ikhajiagbe B, et al. (2007) The effects of sodium azide and colchicine treatments on morphological and yield traits of sesame seed (Sesame indicum L.). Afr J Biotechnol 6 (5), 534-538.
Mohammadabadi M. (2021) Tissue-specific mRNA expression profile of ESR2 gene in goat. Agric Biotechnol J 12 (4), 167-181 (In Persian).
Mohammadabadi MR, Asadollahpour Nanaei H. (2021) Leptin gene expression in Raini Cashmere goat using Real Time PCR. Agric Biotechnol J 13 (1), 197-214 (In Persian).
Mohammadi PP, Moieni A, Ebrahimi A, Javidfar F. (2011) Doubled haploid plants following colchicine treatment of microspore-derived embryos of oilseed rape (Brassica napus L.). Plant Cell Tiss Organ Cult 108, 251-256.
Mohammadi PP, Moieni A, Hiraga S, Komatsu S. (2012) Organ-specific proteomic analysis of drought-stressed soybean seedlings. J Proteomics 75, 1906–1923.
Moore PH (1995) Temporal and spatial regulation of sucrose accumulation in the sugarcane stem. Funct Plant Biol 22(4), 661-679.
Ochatt SJ, Patat-Ochatt EM, Moessner A (2011). Ploidy level determination within the context of in vitro breeding. Plant Cell Tiss Organ Cult 104(3), 329-341.
Omidbaigi R, Mirzaee M, Hassani ME, et al. (2012) Induction and identification of polyploidy in basil (Ocimum basilicum L.) medicinal plant by colchicine treatment. Int J Plant Prod 4(2), 87-98.
Pabinger S, Rödiger S, Kriegner A, et al. (2014) A survey of tools for the analysis of quantitative PCR (qPCR) data. Biomol Detect Quantif 1(1), 23-33.
Pagariya, M. C., Harikrishnan, M., Kulkarni, P. A., et al. (2011). Physio-biochemical analysis and transcript profiling of Saccharum officinarum L. submitted to salt stress. Acta Physiol Plant, 33(4), 1411-1424.
Patade VY, Bhargava S, Suprasanna P (2011) Salt and drought tolerance of sugarcane under isoosmotic salt and water stress: growth, osmolytes accumulation, and antioxidant defense. J P Interac 6(4), 275-282.
Pfaffl MW, Horgan GW, Dempfle L (2002) Relative expression software tool (REST(C)) for group-wise comparison and statistical analysis of relative expression results in real-time PCR. Nucl Acids Res, 30
Poonsawat W, Theerawitaya C, Suwan T, et al. (2015) Regulation of some salt defense-related genes in relation to physiological and biochemical changes in three sugarcane genotypes subjected to salt stress. Protoplasma 252(1), 231-43
Zamharir AR, Ahmadi J, Asghari B, et al. (2014) Expression analysis of Catalase gene in spearmint (Mentha spicata) plants under salinity stress. 1st international congress and 13th Iranian genetics congress, Tehran, Iran.
Savoure A, Thorin D, Davey M, et al. (1999) NaCl and CuSO4 treatments trigger distinct oxidative defence mechanisms in Nicotiana plumbaginifolia L. PlantCell Envir 22, 387–396
Thao NTP, Ureshino K, Miyajima I, et al. (2003) Induction of tetraploids in ornamental Alocasia through colchicine and oryzalin treatments. Plant cell tiss and organ cult 72(1), 19-25.
Zhang XY, Hu CG, Yao JL (2010) Tetraploidization of diploid Dioscorea results in activation of the antioxidant defense system and increased heat tolerance. J plant physiol 167(2), 88-94. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 438 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 284 |