مطالعه مولکولی و بیان ژن های فتوسنتزی و فرآیند پیری در برگ پرچم و سایر برگ ها در گیاه جو

به منظور بررسی اهمیت برگ پرچم در جو زراعی (واریته هوردآ) از نظر برخی صفات فیزیولوژیک و بیان برخی ژن های مهم فتوسنتزی و پیری برگ، آزمایشی در شرایط مزرعه در سال 2003 در محل ایستگاه تحقیقاتی دانشگاه وارویک انگلستان انجام شد. به منظور افزایش دقت و امکان مقایسه آماری میانگین صفات مورد مطالعه، آزمایش با چهار تکرار صورت پذیرفت. نمونه برداری تصادفی از برگ پرچم و سایر برگ ها در سه زمان تعیین شده طی دوره رشد انجام گرفت. صفات مورد ارزیابی شامل میزان کلروفیل a و b، مقدار 2CO خالص تثبیت شده برگ، نسبت Fv/Fm، شاخص سطح اکسیداسیون سلولی (TBARM) و بیان ژن های فتوسنتزی و پیری برگ بودند. میزان تغییرات کلروفیل طی مراحل نمونه برداری روند کاهشی نشان داد. این مساله در مورد سایر برگ ها شدت بیشتری داشت. میزان تثبیت 2CO خالص در برگ پرچم ضمن برتری مقداری، ثبات بیشتری نیز طی مراحل نمونه برداری نسبت به سایر برگ ها داشت. میزان شاخص سطح اکسیداسیونی سلولی در خلال مراحل پیری برگ به سرعت افزایش یافت. بیان ژن های فتوسنتزی RCBS، LhcII و Cab تشابه نسبی زیادی داشتند و عموما با پیشرفت پیری برگ، به ویژه در مورد سایر برگ ها، به طور قابل توجهی کاهش داشتند. در مورد ژن های وابسته به پیری، تنوع قابل ملاحظه ای حاصل گردید. الگوی بیان ژن های پیری MTI و CATI شباهت زیادی داشتند، ولی ژن های SODI و SAG12 بیان متفاوتی را نشان دادند. جمع بندی نتایج مبین نقش ارزنده برگ پرچم در افزایش تولید دانه بود. این مهم با توجه به تداوم فتوسنتز، میزان کلروفیل و سرعت نسبی کمتر بروز تنش اکسیداتیو طی روند پیری در برگ پرچم، در مقایسه با سایر برگ ها، توجیه پذیر بود. در این راستا، فعالیت ژن های فتوسنتزی و ژن های واجد نقش هموستاتیک در خلال پیری بیان ممتازی در برگ پرچم نشان دادند.