تاثیر بیش ‏بیان ژن های اسیدفسفاتاز AtPAP17 و AtPAP26 بر عملکرد و اجزاء عملکرد دانه تحت تنش شوری در گیاه Arabidopsis thaliana

تنش شوری با تداخل در واکنش های فیزیولوژیک و اختلال در جذب عناصر غذایی کلیدی نظیر فسفر، منجر به کاهش شدید عملکرد دانه گیاهان می گردد. فعالیت فسفاتازها از جمله سازوکارهای گیاهان به منظور تامین و حفظ هومیوستازی فسفر درون سلولی است. از مجموع 29 اسیدفسفاتاز ارغوانی شناخته شده در گیاه Arabidopsis thaliana، افزایش سطح رونوشت ژن دو اسیدفسفاتاز AtPAP17 و AtPAP26 در شرایط تنش شوری اثبات شده است. در پژوهش حاضر از ژنوتیپ‏ های بیش بیان (OE17 و OE26)، جهش ‏یافته ساده (Mu17 و Mu26) و جهش ‏یافته دوگانه (DM) ژن های مذکور به منظور مطالعه اثر AtPAP17 و AtPAP26 بر عملکرد و اجزاء عملکرد دانه گیاه آرابیدوپسیس، استفاده شد. براساس آستانه تحمل به شوری در این گیاه (mM100 کلریدسدیم) و ژنوتیپ های مورد مطالعه، غلظت های 0، 50، 100 و mM150 کلریدسدیم (NaCl) بررسی شد. طی تنش، درصد گل دهی، تعداد غلاف در بوته، تعداد بذر در غلاف، وزن هزار دانه، عملکرد کل دانه و همچنین محتوای فسفر کل و آزاد اندازه گیری شد. نتایج حاکی از افزایش 7/1 و 89/0 برابری عملکرد کل دانه گیاهان OE17 وOE26 در مقایسه باWT در غلظتmM 150 بود، در حالی بود که گیاهان جهش یافته فاقد عملکرد دانه در آن غلظت بودند. از طرف دیگر، محتوای فسفات کل در گیاهان OE17 وOE26 به ترتیب 1.7 و 1.5 برابر بیش تر از WT در غلظتmM150 بود. با این وجود گیاهان جهش یافته Mu17، Mu26 و DM به ترتیب کاهش معنی دار 39%، 21% و 52% در محتوای فسفات کل در مقایسه با WT و در غلظت مشابه نشان دادند. تغییر در عملکرد دانه ژنوتیپ‏های مورد مطالعه در تحقیق حاضر تحت شرایط تنش شوری شدید، به روشنی حاکی از تاثیر ژن هایPAP17 وPAP26 جهت فراهم نمودن فسفر کافی در دسترس و بهبود عملکرد دانه این گیاهان بود. با توجه به نتایج حاصل از مطالعه گیاه آرابیدوپسیس، می توان تاثیر دو اسید فسفاتا AtPAP17 وAtPAP26 را به عنوان کاندیدای موثر در بهبود عملکرد دانه در شرایط تنش شوری در گیاهان زراعی مطالعه نمود.