تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 732 |
تعداد مقالات | 6,886 |
تعداد مشاهده مقاله | 9,684,856 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,628,063 |
الگوی بیان ژن های HMA1، HMA2 و HMA9 تحت شرایط کمبود روی در ارقام گندم نان با کارایی متفاوت جذب عنصر روی | ||
تحقیقات غلات | ||
دوره 9، شماره 4، اسفند 1398، صفحه 347-357 اصل مقاله (206.24 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22124/cr.2020.15322.1546 | ||
نویسندگان | ||
کامران مرادی1؛ بابک عبدالهی مندولکانی* 2 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
2دانشیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
چکیده | ||
پروتئینهای مرتبط با عناصر سنگین (Heavy Metal Associated Proteins HMA:) در جذب روی (Zn) از خاک و جابهجایی آن در گیاهان نقش دارند. بهمنظور مطالعه بیان ژنهای HMA1، HMA2 و HMA9 در ارقام گندم نان روی- کارا و روی- ناکارا تحت شرایط کمبود روی، آزمایشی بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه اجرا شد. دو رقم روی- کارا (هامون) و روی- ناکارا (هیرمند) تحت شرایط کمبود روی (صفر) و کفایت آن (5 میلیگرم روی در کیلوگرم خاک) کشت و بیان نسبی این ژنها در ریشه و برگ در دو مرحله رشدی یک ماه بعد از کشت (مرحله رویشی) و 30 درصد گلدهی (مرحله زایشی) با Real time PCR اندازهگیری شد. نتایج این آزمایش نشان داد که بیشترین میزان افزایش بیان ژنهای HMA1 (۵9/30 برابر شاهد) و HMA2 (65/13 برابر شاهد) در مرحله زایشی بهترتیب در برگ و ریشه رقم هامون مشاهده شد. در مقابل، بیشترین میزان افزایش بیان ژن HMA9 (83/48 برابر شاهد) در ریشه رقم هامون در مرحله رویشی مشاهده شد و در مرحله زایشی اختلاف معنیداری بین ارقام روی-کارا و روی-ناکارا بهلحاظ میزان بیان این ژن در ریشه مشاهده نشد. بنابراین، نتایج مطالعه حاضر نشان داد که بیان ژنهای HMA1، HMA2 و HMA9 در تحمل به تنش کمبود روی خاک در ارقام گندم نان روی-کارا دخیل هستند. | ||
کلیدواژهها | ||
ارقام روی کارا؛ پروتئین های مرتبط با عناصر سنگین؛ واکنش زنجیرهای پلیمراز در زمان واقعی | ||
مراجع | ||
Axelsen, K. B. and Palmgren, M. G. 1998. Evolution of substrate specificities in the P-type ATPase superfamily. Journal of Molecular Evolution 46 (1): 84-101.##Axelsen, K. B. and Palmgren, M. G. 2001. Inventory of the superfamily of P-type ion pumps in Arabidopsis. Plant Physiology 126 (2): 696-706.##Baghbani, A. A., Kadkhodaie, A. and Modarres, S. S. A. M. 2015. Effect of wheat and bean residue along with zinc sulfate on zinc and iron concentration and grain yeild of wheat. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production 25 (3): 91-102. (In Persian with English Abstract).##Baghban-Tabiat, S. and Rasouli-Sadaghiani, M. 2012. Investigation of Zn utilization and acquisition efficiency in different wheat genotypes at greenhouse conditions. Journal of Science and Technology of Greenhouse Culture 3 (2): 17-32. (In Persian with English Abstract).##Barabasz, A., Wilkowska, A., Tracz, K., Ruszczyńska, A., Bulska, E., Mills, R. F. and Antosiewicz, D. M. 2013. Expression of HvHMA2 in tobacco modifies Zn–Fe–Cd homeostasis. Journal of Plant Physiology 170 (13): 1176-1186.##Bernard, C., Roosens, N., Czernic, P., Lebrun, M. and Verbruggen, N. 2004. A novel CPx‐ATPase from the cadmium hyperaccumulator Thlaspi caerulescens. Federation of the European Biochemical Societies Letters 569 (1-3): 140-148.##Cobbett, C. S., Hussain, D. and Haydon. M. J. 2003. Structural and functional relationships between type 1B heavy metal-transporting P-type ATPases in Arabidopsis. New Phytologist 159 (2): 315-321.##Ding, J., Ji, C. and Cai, H. 2017. Membrane transporter families of metal microelements make plants grow better and healthier. Asian Journal of Plant Science and Research 7 (6): 1-27.##Erenoglu, B., Nikolic, M., Römheld, V. and Cakmak, I. 2002. Uptake and transport of foliar applied zinc (65 Zn) in bread and durum wheat cultivars differing in zinc efficiency. Plant and Soil 241 (2): 251-257.##Graham, R. D., Ascher, J. S. and Hynes, S. C. 1992. Selecting zinc-efficient cereal genotypes for soils of low zinc status. Plant and Soil 146 (1-2): 241-250.##Hasheminezhad, A., Ghanian, M., Abdeshahi, A. and Khosravipour, B. 2018. Assessment of wheat production related risks in the bread supply chain of Khuzestan province. Iranian Journal of Agricutural Economics 49 (3): 439-459. (In Persian with English Abstract).##Hussain, D., Haydon, M. J., Wang, Y., Wong, E., Sherson, S. M., Young, J., Camakaris, J., Harper, J. F. and Cobbett, C. S. 2004. P-type ATPase heavy metal transporters with roles in essential zinc homeostasis in Arabidopsis. The Plant Cell 16 (5): 1327-1339.##Kalendar, R., KhassenovHYPERLINK "https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888754317300368", B., Ramankulov, Y., Samuilova, O. and Ivanovd, K. I. 2017. FastPCR: An in silico tool for fast primer and probe design and advanced sequence analysis. Genomics109 (3-4): 312-319.##Kim, Y. Y., Choi, H., Segami, S., Cho, H. T., Martinoia, E., Maeshima, M. and Lee, Y. 2009. AtHMA1 contributes to the detoxification of excess Zn (II) in Arabidopsis. The Plant Journal 58 (5): 737-753.##Lee, J., Bae, H., Jeong, J., Lee, J. Y., Yang, Y. Y., Hwang, I., Martinoia, E. and Lee, Y. 2003. Functional expression of a bacterial heavy metal transporter in Arabidopsis enhances resistance to and decreases uptake of heavy metals. Plant Physiology 133(2): 589–596.##Lee, S., Kim, Y. Y., Lee, Y. and An, G. 2007. Rice P1B-type heavy-metal ATPase, OsHMA9, is a metal efflux protein. Plant Physiology 145 (3): 831-842.##Li, D., Xu, X., Hu, X., Liu, Q., Wang, Z., Zhang, H. and Li, C. 2015. Genome-wide analysis and heavy metal-induced expression profiling of the HMA gene family in Populus trichocarpa. Frontiers in Plant Science 6: 1149.##Lindsay, W. L. and Norvell, W. 1978. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper 1. Soil Science Society of America Journal 42 (3): 421-428.##Malakouti, M. J. 2007. Zinc is a neglected element in the life cycle of plants. Middle Eastern and Russian Journal of Plant Science and Biotechnology 1 (1): 1-12.##Mirzamasoumzadeh, B., Ghalichechi, S., Salami, M., Karimi, M. and Mohseni, A.B. 2013. The study of wheat genotypes is planted in Ardabil using multivariate statistical methods. Journal of Farming and Allied Sciences 2 (8): 188-189.##Munns, R. and Tester, M. 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology 59: 651-681.##Neumann, G. and Römheld, V. 2007. The release of root exudates as affected by the plant physiological status. In: Pinton, R., Varanini, Z., Nannipieri, Z. (Eds.). The rhizosphere: Biochemistry and organic substances at the soil-plant interface. Boca Raton, FL: CRC Press. pp: 23-72.##Niazkhani, S. M., Abdollahi Mandoulakani, B., Jafari, M. and Rasouli-Sadaghiani, M. 2018. Studying the expression of ZIP1, ZIP3 and ZIP6 genes in bread wheat under Zn deficiency conditions. Cereal Research 8 (3): 345-358. (In Persian with English Abstract).##Pandey, N., Gupta, B. and Pathak, G. C. 2012. Antioxidant responses of pea genotypes to zinc deficiency. Russian Journal of Plant Physiology 59 (2): 198-205.##Pfaffi, M. W. 2001. A new mathematical model for relative quantification in real time PCR. Nucleic Acids Research 29 (9): e45.##Rengel, Z. 2001. Genotypic differences in micronutrient use efficiency in crops. Communications in Soil Science and Plant Analysis 32 (7-8): 1163-1186.##Rensing, C., Ghosh, M. and Rosen, B. P. 1999. Families of soft-metal-ion-transporting ATPases. Journal of Bacteriology 181 (19): 5891-5897.##Sadeghzadeh, B. 2013. A review of zinc nutrition and plant breeding. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 13 (4): 905-927.##Satoh-Nagasawa, N., Mori, M., Nakazawa, N., Kawamoto, T., Nagato, Y., Sakurai, K. and Akagi, H. 2011. Mutations in rice (Oryza sativa) heavy metal ATPase 2 (OsHMA2) restrict the translocation of zinc and cadmium. Plant and Cell Physiology 53 (1): 213-224.##Sekler, I., Sensi, S. L., Hershfinkel, M. and Silverman, W. F. 2007. Mechanism and regulation of cellular zinc transport. Molecular Medicine 13 (7-8): 337-343.##Sinclair, S. A., Senger, T., Talke, I. N., Cobbett, C. S., Haydon, M. J. and Kraemer, U. 2018. Systemic upregulation of MTP2 and HMA2-mediated Zn partitioning to the shoot supplements local Zn deficiency responses. The Plant Cell 30 (10): 2463-2479.##Takahashi, R., Bashir, K., Ishimaru, Y., Nishizawa, N. K. and Nakanishi, H. 2012a. The role of heavy-metal ATPases, HMAs, in zinc and cadmium transport in rice. Plant Signaling and Behavior 7 (12): 1605-1607.##Takahashi, R., Ishimaru, Y., Shimo, H., Ogo, Y., Senoura, T., Nishizawa, N. K. and Nakanishi, H. 2012b. The OsHMA2 transporter is involved in root‐to‐shoot translocation of Zn and Cd in rice. Plant, Cell and Environment 35 (11): 1948-1957.##Tuteja, N. and Gill, S. S. 2012. Crop improvement under adverse conditions (Eds.). Springer Science and Business Media.##Van de Mortel, J.E., Villanueva, L. A., Schat, H., Kwekkeboom, J., Coughlan, S., Moerland, P. D., van Themaat, E. V. L., Koornneef, M. and Aarts, M. G. 2006. Large expression differences in genes for iron and zinc homeostasis, stress response, and lignin biosynthesis distinguish roots of Arabidopsis thaliana and the related metal hyperaccumulator Thlaspi caerulescens. Plant Physiology 142 (3): 1127-1147.##Williams, L. E. and Mills, R. F. 2005. P1B-ATPases–an ancient family of transition metal pumps with diverse functions in plants. Trends in Plant Science 10 (10): 491-502.##Williams, L. E., Pittman, J. K. and Hall, J. L. 2000. Emerging mechanisms for heavy metal transport in plants. Biochimica et Biophysica Acta 1465 (1-2): 104-126.##Zadoks, J. C., Chang, T. T. and Konzak, C. F. 1974. A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Research 14: 415-421.## | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 847 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 563 |