تاثیر میزان بیان ژن HvDRO1 بر معماری سیستم ریشه ای تعدادی از ارقام جو زراعی تحت شرایط تنش کم آبی در محیط ریزوترون

 معماری سیستم ریشه ای، یکی از ویژگی های اساسی ارقام جو در تحمل خشکی است. بطوریکه ژنوتیپ های دارای ریشه عمودی تر، از مقاومت به خشکی بیشتری برخوردار هستند. به همین منظور، آزمایشی برای بررسی تاثیر بیان ژن HvDRO1 بر معماری سسیستم ریشه ای ارقام جو تحت تنش کم آبی با استفاده از ریزوترون شیشه ای انجام گرفت.

روش شناسی پژوهش:

 آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا گردید که در آن فاکتور اول شامل 10 رقم جو دیم و فاکتور دوم شامل 3 سطح تنش خشکی (بدون تنش (شاهد)، 75% ظرفیت زراعی و 50% ظرفیت زراعی) بود. آزمایش در سال1400 در مرکز تحقیقات زیست فناوری کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردبیل انجام شد. پس از رشد بوته ها و رسیدن ریشه ها به انتهای ریزوترون، تعداد انشعابات ریشه، طول بلندترین ریشه و زاویه رشد ریشه اندازه گیری شد. سپس میزان بیان ژن HvDRO1 از طریق Real Time PCR اندازه گیری شد.

یافته های پژوهش:

 نتایج تجزیه واریانس نشان داد که در تمام صفات در بین ارقام اختلاف معنی داری وجود دارد که حاکی از وجود تنوع ژنتیکی در بین ارقام مورد آزمایش بود. اثر تنش خشکی بر روی تمام صفات معنی دار بود. بطوری که باعث افزایش طول ریشه و بیان ژن  HvDRO1در هر دو سطح تنش خشکی، کاهش تعداد ریشه و افزایش زاویه رشد ریشه تحت تنش 50% ظرفیت زراعی شد. نتایج مقایسات میانگین نشان داد که طول ریشه از 22/4 تا 30/8 سانتی متر متغیر بود به طوریکه رقم آرتان دارای بیشترین طول ریشه بود، 8 رقم دیگر (قافلان، آبیدر، نادر، انصار، سرارود 1، دوبرینیا، سهند و فصیح) در رتبه های بعدی قرار گرفتند. تعداد ریشه بذری ارقام از 39/3 تا 33/4 متغیر بود که ارقام دوبرینیا، رادیکال، سهند، نادر و آبیدر دارای بیشترین تعداد ریشه بودند. زاویه رشد ریشه از 69/4 تا 76/8 درجه متغیر بود که ارقام سرارود، آرتان، آبیدر، سهند، فصیح و قافلان دارای عمودی ترین ریشه بودند. از لحاظ بیان ژن HvDRO1 در تنش 75% ظرفیت زراعی، ارقام آرتان، قافلان، نادر و سهند و در تنش50% ظرفیت زراعی رقم قافلان دارای بیشترین میزان بیان ژن بود. نتایج همبستگی نشان داد که میزان بیان ژن HvDRO1 در تنش 75% ظرفیت زراعی با طول ریشه همبستگی مثبت و معنی دار نشان داد (r= 0.74*). در تنش50% ظرفیت زراعی، میزان بیان ژن HvDRO1 با طول ریشه غیر معنی دار ولی با زاویه رشد ریشه همبستگی مثبت و معنی دار نشان داد (r= 0.85**). نتایج رگرسیون به روش گام به گام نشان داد که در شرایط تنش 75% ظرفیت زراعی بیان این ژن 6/55 درصد از تغییرات طول ریشه  را توجیه نمود. در تنش 50% ظرفیت زراعی بیان این ژن 74/6 درصد از تغییرات زاویه رشد ریشه را توجیه نمود. نتایج این آزمایش امکان استفاده از بیان ژن HvDRO1 را برای گزینش زاویه رشد ریشه در جو را مطرح می سازد.