تاثیر کمبود آهن بر بیان نسبی ژن های کدکننده آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز در گندم نان

به منظور ارزیابی الگوی بیان ژن‏های کدکننده آنزیم های آنتی‏اکسیدان کاتالاز (Catalase)، آسکوربات‏پراکسیداز (Ascorbate peroxidase) و پلی فنل‏اکسیداز (Polyphenol oxidase) تحت شرایط کمبود (کمتر از 1.5 میلی گرم آهن در کیلوگرم خاک) نسبت به شاهد (10 میلی گرم آهن در کیلوگرم خاک) در ارقام آهن-‏کارا (پیشتاز) و آهن-‏ناکارا (فلات) گندم نان، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه اجرا شد. ارقام گندم نان در شرایط کمبود و کفایت آهن خاک کشت و میزان بیان نسبی ژن‏های کدکننده سه آنزیم فوق در برگ و ریشه گندم در دو مرحله رویشی و زایشی با استفاده از روش Real-time PCR اندازه‏گیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد که میزان بیان نسبی ژن کاتالاز در مرحله زایشی در ریشه هر دو رقم به طور قابل‏توجهی افزایش یافت ولی افزایش بیان در رقم آهن-‏کارا بیشتر از رقم آهن-‏‏ناکارا بود. میزان بیان نسبی این ژن در برگ در همین مرحله و در ریشه در مرحله رویشی در هر دو رقم کاهش یافت. میزان بیان نسبی ژن آسکوربات‏پراکسیداز در مرحله زایشی در ریشه رقم آهن-‏ناکارای فلات بیشتر از رقم آهن-‏کارا افزایش یافت. در مرحله رویشی در برگ و ریشه، بیان این ژن در رقم آهن-‏کارا افزایش ولی در رقم آهن‏-ناکارا کاهش یافت. میزان بیان نسبی ژن پلی‏فنل‏اکسیداز در مرحله رویشی در شرایط کمبود آهن در برگ تقریبا سه برابر ریشه افزایش یافت در حالی‏که بیان نسبی این ژن در مرحله زایشی در برگ نسبت به کنترل کاهش یافت. با افزایش بیان هر دو ژن کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز در ریشه هر دو رقم در مرحله زایشی در شرایط کمبود آهن، به نظر می رسد گیاه در مرحله پر شدن دانه با انتقال آهن بیشتر به دانه سعی در کاهش اثرات تنش و حفظ عملکرد دارد. یافته های مطالعه حاضر درک ما را در مورد نقش ژن های کدکننده آنزیم‏های آنتی‏اکسیدانی در مقابله با تنش‏ کمبود آهن خاک افزایش می دهد.