
تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 800 |
تعداد مقالات | 7,668 |
تعداد مشاهده مقاله | 33,595,252 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,769,820 |
غربالگری ژنوتیپهای برنج (Oryza sativa.L) تحت تنش خشکی در مرحله جوانهزنی و معرفی ژنهای کلیدی در پاسخ به تنش | ||
علوم و تحقیقات بذر ایران | ||
مقاله 7، دوره 12، شماره 1، خرداد 1404، صفحه 77-89 اصل مقاله (1.51 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22124/jms.2025.8931 | ||
نویسندگان | ||
سحر شجاعی1؛ محمد محسن زاده گلفزانی* 2؛ مریم پسندیده ارجمند3؛ حبیب اله سمیع زاده لاهیجی4 | ||
1دانشجوی دکتری، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران | ||
2دانشیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران | ||
3دانشآموخته دکتری، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران | ||
4استاد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران | ||
چکیده | ||
تنشهای محیطی مانند خشکی، شوری، گرما تهدیدی جدی برای کشاورزی بحساب میآیند. تنش خشکی از مهمترین تنشهای غیرزیستی در برنج است که باعث کاهش عملکرد محصول میشود. در این پژوهش، 12 ژنوتیپ بومی برنج (Oryza sativa L.) برای ارزیابی تحمل به تنش خشکی در مرحله جوانهزنی بررسی شدند. تنش اسمزی با استفاده از پلیاتیلنگلیکول (PEG6000) در چهار سطح (0، 10، 15، 20 درصد) اعمال گردید. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل با سه تکرار اجرا شده و صفات مورفولوژیکی نظیر طول ریشهچه، طول ساقهچه، وزن تر و خشک، درصد جوانهزنی، شاخص بنیه بذر و ضریب آلومتریک مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد اثر ژنوتیپ، سطح تنش و تعامل آنها بر اغلب صفات معنیدار است. با استفاده از نتایج تجزیه به عاملها بر اساس مولفههای ضریب آلومتریک و شاخص بنیه بذر، ژنوتیپ «سپیدرود» متحملترین و «علی کاظمی» حساسترین ژنوتیپ به تنش خشکی در مرحله جوانه زنی شناسایی شدند. در تحلیلهای بیوانفورماتیکی نیز دادههای ترانسکریپتومی موجود در پایگاه داده که شامل دو ژنوتیپ متحمل و حساس به تنش خشکی بود، تجزیه و تحلیل شد و تعدادی ژنهای کلیدی از جمله DREB2A، CSD2، ANNAT، AOC2 شناسایی شدند. تحلیل غنیسازی ژنها نشان داد فرآیندهای متابولیکی و مسیرهای مرتبط با استرس اکسیداتیو و تنظیم اسمزی در پاسخ به تنش خشکی فعال شدهاند. نتایج این مطالعه میتواند در انتخاب ژنوتیپهای متحمل و راهکارهای بهنژادی آینده مفید باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
خشکی؛ Oryza sativa؛ شاخصهای تحمل؛ مورفولوژی؛ همبیانی | ||
مراجع | ||
Afiukwa, C. A. A., Faluyi, J. O., Atkinson, C. J., Ubi, B. E. U., Igwe, D. O., and Akinwale, R. O. 2016. Screening of some rice varieties and landraces cultivated in Nigeria for drought tolerance based on phenotypic traits and their association with SSR polymorphisms. African Journal of Agricultural Research, 11(29), 2599-2615. DOI: 10.5897/AJAR2016.11064. (Journal)Ahmadi, J., Pour-Aboughadareh, A., Ourang, S. F., Mehrabi, A. A., and Siddique, K. H. 2018. Wild relatives of wheat: Aegilops–Triticum accessions disclose differential antioxidative and physiological responses to water stress. Acta Physiologiae Plantarum, 40, 1-14. DOI: 10.1007/s11738-018-2673-0. (Journal)Ali, W., Mao, K., Zhang, H., Junaid, M., Xu, N., Rasool, A., Feng, X., and Yang, Z. 2020. Comprehensive review of the basic chemical behaviours, sources, processes, and endpoints of trace element contamination in paddy soil-rice systems in rice-growing countries. Journal of hazardous materials, 397, 122720. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.122720. (Journal)Amin Deldar, Z., Sadeghi, F., Ebrahimi, M., Najari, Y., and Parmoon, Q. 2015. Investigation of germination and seedling growth of different rice cultivars under different salinity levels. Journal of Seed Research,5(4), 81-88.DOI:20.1001.1.22520961.1394.5.17.8.1 (Journal)An, Y., Liang, Z., and Zhang, Y. 2011. Seed germination responses of Periploca sepium Bunge, a dominant shrub in the Loess hilly regions of China. Journal of arid environments, 75(5), 504-5. DOI: 10.1016/j.jaridenv.2010.12.006. (Journal)Balouchi, H. 2010. Screening wheat parents of mapping population for heat and drought tolerance, detection of wheat genetic variation. Int. J. Biol. Life Sci, 6(1). DOI: 358-007-964-800 (Journal)Bewley, J. D., and Black, M. 2012. Physiology and biochemistry of seeds in relation to germination: volume 2: viability, dormancy, and environmental control. Springer Science and Business Media. (Book)Boydak, M., DİRİK, H., Tilki, F., and ÇALIKOĞLU, M. 2003. Effects of water stress on germination in six provenances of Pinus brutia seeds from different bioclimatic zones in Turkey. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 27(2), 91-97. o. 2, Article 5. Available at: https://journals.tubitak.gov.tr/agriculture/vol27/iss2/5 (Journal)Chen, J., Zhong, Y., and Qi, X. (2021). LncRNA TCONS_00021861 is functionally associated with drought tolerance in rice (Oryza sativa L.) via competing endogenous RNA regulation. BMC plant biology, 21, 1-12. DOI: 10.1186/s12870-021-03195-z (Journal)Farshadfar, E., Zamani, M., Motallebi, M., andamp; Imamjomeh, A. (2001). Selection for drought resistance in chickpea lines. Iranian Journal of Agricultural Sciences, 32(1), 65-77. (In Persian) (Journal)Foschi, M. L., Juan, M., Pascual, B., and Pascual-Seva, N. 2023. Influence of seed-covering layers on caper seed germination. Plants, 12(3), 439. DOI.org/10.3390/plants12030439. (Journal)Fu, D., Wu, W., Mustafa, G., Yang, Y., and Yang, P. 2025. Molecular mechanisms of rice seed germination. New Crops, 2, 100051. DOI: 10.1016/j.ncrops.2024.100051. (Journal)Golabadi, M., Arzani, A., andamp; Maibody, S. M. 2006. Assessment of drought tolerance in segregating populations in durum wheat. Afr J Agric Res, 1(5), 162-171. DOI: 10.5897/AJAR.9000070. (Journal)Hadizadeh, M., MOHAMMAD, A. M., Niazi, A., ESMAILIZADEH, K. A., MEHDIZADEH, G. Y., and MOLAEI, M. S. (2013). Use of bioinformatics tools to study exon 2 of GDF9 gene in Tali and Beetal goats. SID. https://sid.ir/paper/116546/en. (Journal)Hadizadeh, M., Niazi, A., MOHAMMAD, A. M., Esmailizadeh, A., and MEHDIZADEH, G. Y. (2014). Bioinformatics analysis of the BMP15 exon 2 in Tali and Beetal goats. https://sid.ir/paper/116676/en. (Journal)Hanano, A., Blée, E., and Murphy, D. J. 2023. Caleosin/peroxygenases: multifunctional proteins in plants. Annals of botany, 131. DOI: org/10.1093/aob/mcad001. (Journal(Ijaz, R., Ejaz, J., Gao, S., Liu, T., Imtiaz, M., Ye, Z., and Wang, T. 2017. Overexpression of annexin gene AnnSp2, enhances drought and salt tolerance through modulation of ABA synthesis and scavenging ROS in tomato. Scientific Reports, 7. DOI: .org/10.1038/s41598-017-11168-2. (Journal)Jajarmi, V. (2009). Effect of water stress on germination indices in seven wheat cultivars. World Acad. Sci. Eng. Technol, 49, 105-106. (In Persian)(Journal)Kholghi, M., Radmanesh, P., Darvishzadeh, R., Karizmadeh, G., Alipour, H., Soufimaleky, S., Maleki, H. H., and Kahrizi, D. The Role of Bioinformatics in Plant Breeding for Abiotic Stresses. Biochemistry, 3(4), 609-654. DOI: 10.22126/cbb.2025.11610.1099. (Journal)Li, C. Y., Cai, J.-H., Tsai, J. J., and Wang, C. C. 2020. Identification of hub genes associated with development of head and neck squamous cell carcinoma by integrated bioinformatics analysis. Frontiers in oncology, 10, 681. DOI: org/10.3389/fonc.2020.00681. (Journal)Luo, Y., Wang, K., Zhu, L., Zhang, N., and Si, H. 2024. StMAPKK5 positively regulates response to drought and salt stress in potato. International journal of molecular sciences, 25(7), 3662. DOI: org/10.3390/ijms25073662. (Journal)
Maleki, B., Zarei Nejad, B., Sohbat, Ch., Chaghamirza, K., Akbari Fattahi, S., and Fardin, M. 2024. Germination of Iranian and European barley cultivars under salinity stress and its relationship with seed storage proteins. Plant Biotechnology Quarterly, 13(2), 71–83.DOI: 10.30473/cb.2023.69761.1932. (In Persian)(Journal)Michel, B. E., and Kaufmann, M. R. (1973). The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant physiology, 51(5), 914-916. DOI: org/10.1104/pp.51.5.914. (Journal)Mohsenzadeh Golfazani, M., Aghaeepour, S., Samiezadeh Lahiji, H., and Abdollahi, S. 2020. Studying expression of some genes associated with drought stress in rice (Oryza sativa L.). Cereal Research, 9(4), 299-314. DOI: 10.22124/cr.2020.14616.1563. (Journal)Pandey, M. K., Bentley, A., Desmae, H., Roorkiwal, M., and Varshney, R. K. 2024. Introduction: Frontier Technologies for Crop Improvement. In Frontier Technologies for Crop Improvement (pp. 1-7). Springer. DOI: org/10.1007/978-981-99-4673-0_1. (Journal)Pour, Kh., Ghorbani, V., and Gilani, F. 2020. A study of genetic diversity among rice genotypes based on germination and seedling growth traits under drought stress conditions. Plant Agricultural Science Biannual Journal, 10(2), 61–76. https://civilica.com/doc/1601504/ (In Persian)(Journal)Qiao, B., Zhang, Q., Liu, D., Wang, H., Yin, J., Wang, R., He, M., Cui, M., Shang, Z., Wang, D., and Zhu, Z. 2015. A calcium-binding protein, rice annexin OsANN1, enhances heat stress tolerance by modulating the production of H2O2. Journal of experimental botany, 66(19), 5853-5866. DOI: org/10.1093/jxb/erv294 (Journal)Stenzel, I., Otto, M., Delker, C., Kirmse, N., Schmidt, D., Miersch, O., Hause, B., and Wasternack, C. 2012. ALLENE OXIDE CYCLASE (AOC) gene family members of Arabidopsis thaliana: tissue-and organ-specific promoter activities and in vivo heteromerization. Journal of experimental botany, 63(17), 6125-6138. DOI: org/10.1093/jxb/ers261. (Journal)Sun, T., Cen, G., You, C., Lou, W., Wang, Z., Su, W., Wang, W., Li, D., Que, Y., and Su, Y. 2020. ScAOC1, an allene oxide cyclase gene, confers defense response to biotic and abiotic stresses in sugarcane. Plant Cell Reports, 39, 1785-1801. DOI: org/10.1007/s00299-020-02606-z. (Journal)Susilastuti, D. 2018. Agricultural production and its implications on economic growth and poverty reduction. DOI: 10.35808/ersj/955. (Journal)Zamani, A., Amiri, H., Hamzeh, A., and Esmaeili, S. 2018. The effect of different levels of drought stress on germination components of two fenugreek populations from Isfahan and India. New Findings in Biological Sciences, 5(2), 183–191. https://civilica.com/doc/1834981/. (In Persian) (Journal)Zheng, C., Wang, X., Xu, Y., Wang, S., Jiang, X., Liu, X., Cui, W., Wu, Y., Yan, C., and Liu, H. 2023. The peroxidase gene OsPrx114 activated by OsWRKY50 enhances drought tolerance through ROS scavenging in rice. Plant Physiology and Biochemistry, 204, 108138. DOI: 10.1016/j.plaphy.2023.108138. (Journal) | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 5 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 4 |