بررسی اثر شوری بر بیان ژن گالاکتینول سنتاز (GAS)، فعالیت آنزیم-های آنتی اکسیدان، میزان کربوهیدرات و پرولین در توده های بومی خربزه سیستان (Cucumis melo)

شوری یکی از مشکلات در حال افزایش جهان است که سطح وسیعی از اراضی کشور ما را نیز در بر می گیرد. الیگوساکاریدهای خانواده رافینوز (RFOs) چندین نقش فیزیولوژیکی در گیاهان عهده دار هستند که از جمله آن ها تجمع این قند در زمان تشکیل دانه در پاسخ به تنش شوری می باشد. سنتز گالاکتینول به عنوان حد واسط بوسیله گالاکتینول سنتاز (GAS)، اولین گام در تشکیل رافینوز می-باشد. جهت تحمل شوری، گیاهان علاوه بر تنظیم اسمزی از مکانیسم افزایش فعالیت آنزیم های آنتی-اکسیدان نیز استفاده می کنند. در این پژوهش، به منظور مشخص کردن سطح بیان ژن GAS، نقش آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز (CAT)، آسکوربات پراکسیداز (APX)، گایاکول پراکسیداز (GPX)، کربوهیدرات و پرولین در 3 توده خربزه بومی سیستان تحت تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در پژوهشکده زیست فناوری دانشگاه زابل انجام شد. سطوح تنش شوری مورد استفاده توسط کلرید سدیم در چهار سطح صفر (شاهد)، 50، 100 و 150 میلی مولار تهیه شد. RNA از برگ هر نمونه استخراج شد و cDNAبا رونویسی معکوس ساخته شد. نتایج نشان داد با افزایش سطح شوری از صفر تا 150 میلی مولار بیان ژن GAS افزایش معنی داری یافت به طوری که در بیش ترین سطح شوری (150 میلی مولار) بیان ژن GAS در توده خربزه تاشکندی 2/10 برابر نسبت به شاهد افزایش داشت و در توده خربزه آتش شیرازی در سطح 150 میلی مولار بیان ژن GAS 3/7 برابر نسبت به نمونه شاهد افزایش نشان داد. همچنین در شوری 150 میلی مولار بیان ژن GAS در توده سفیدک 79/19 برابر نسبت به نمونه شاهد افزایش نشان داد که ژن مورد نظر در این توده نسبت به توده های دیگر افزایش بیش تری داشت. با افزایش غلظت شوری، در هر سه توده خربزه تاشکندی، آتش شیرازی و سفیدک به ترتیب آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز (CAT) 9/85، 2/63 و 1/87 درصد، آسکوربات پراکسیداز (APX) 89/68، 48/36 و 81/92 درصد، گایاکول پراکسیداز (GPX) 25/89، 84/72 و 37/70 درصد، کربوهیدرات 2/40، 4/84 و 8/92 و پرولین 6/86، 8/ 69 و 4/89 درصد نسبت به شاهد افزایش معنی داری یافت بنابراین به نظر می رسد بیان ژن GASدر سه توده خربزه تحت چنین شرایطی سبب سنتز قندهای خانواده رافینوز می شود که برای حفاظت گیاه در برابر تنش های محیطی موثر است. همچنین از طریق فعال شدن دو سیستم افزایش فعالیت آنزیمی و تنظیم کننده های اسمزی به نوعی شرایط لازم برای ادامه بقای گیاه را فراهم می کند.