تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 743 |
تعداد مقالات | 7,072 |
تعداد مشاهده مقاله | 10,150,586 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,858,234 |
ارزیابی صفات بیوشیمیایی و بیان برخی ژنها در ارقام هیبرید ذرت تحت شرایط تنش خشکی | ||
تحقیقات غلات | ||
مقاله 2، دوره 11، شماره 4، اسفند 1400، صفحه 295-306 اصل مقاله (348.92 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22124/cr.2022.21990.1720 | ||
نویسندگان | ||
فاطمه صحرایی قمش1؛ سعید نواب پور* 2؛ احد یامچی2؛ ابوالفضل مازندرانی3 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
2دانشیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
3دانش آموخته دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
چکیده | ||
ذرت باتوجه به تامین غذای انسان از جایگاه ویژهای در بین گیاهان زراعی برخوردار است. پژوهشگران دریافتهاند که خشکی رابطه مستقیمی با محدودیت توسعه کشت و تولید ذرت در دنیا دارد. تنش خشکی عامل کاهش 17 درصدی عملکرد سالانه ذرت دانهای در جهان است. این مطالعه بهمنظور ارزیابی اثر تنش خشکی بر بیان برخی ژنها و صفات بیوشیمیایی مرتبط با تحمل به خشکی در ارقام ذرت تحت شرایط مزرعهای صورت گرفت. آزمایش بهصورت کرتهای خرد شده بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتور اصلی، تنش خشکی در سه سطح شامل تبخیر از تشتک کلاس A با مقدار 5±75 میلیمتر (شرایط نرمال بهعنوان شاهد)، 5±115میلیمتر ( تنش متوسط) و 5±140 میلیمتر (تنش شدید) و فاکتور فرعی شامل سه هیبرید ذرت (هیبرید دیررس کارون، هیبرید دیررس 704 و هیبرید متوسطرس مبین) بود. صفات مورد ارزیابی نیز شامل مقادیر آبسزیک اسید و ایندول استیک اسید و میزان بیان ژنهای MIPS، ZmFER1 و ZmPR10 بود. نمونهبرداری در سه مرحله چهار برگی، گردهافشانی و 10 روز بعد از گردهافشانی صورت گرفت. نتایج نشان داد که هیبرید کارون اختلاف معنیداری با سایر ارقام از لحاظ محتوای آبسیزیک اسید و ایندول استیک اسید (بهترتیب 345 و 468 نانوگرم بر گرم وزن تر) تحت شرایط تنش شدید و ده روز بعد از گرده افشانی داشت و تحمل بیشتری نسبت به تنش خشکی نشان داد. ارزیابی ژنهای MIPS، ZmFER1 و ZmPR10 نیز نشان داد که در بین هیبریدهای مورد مطالعه، هیبرید کارون بیان ژن بیشتری نسبت به شاهد در سطوح مختلف تنش و تقریباً در تمام مراحل مورد اندازه گیری داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که محتوای بیشتر هورمونهای آبسزیک اسید و ایندول استیک اسید و نیز بیان بالاتر ژنهای مورد مطالعه در القای تحمل به تنش خشکی مؤثر است و در بین هیبریدهای مورد مطالعه نیز هیبرید کارون با داشتن محتوای بالاتر این هورمونها و بیان بالاتر ژنها نسبت به سایر ارقام، از تحمل بالاتری نسبت به تنش خشکی برخوردار بود. | ||
کلیدواژهها | ||
آبسیزیک اسید؛ ایندول استیک اسید؛ بیان ژن؛ ذرت؛ تنش خشکی | ||
مراجع | ||
Alscher, R. G. and Cumming, J. R. 1990. Stress Responses in Plants: Adaptation and A cclimation Mechanisms. John Wiley and Sons, INC Publication.##Bray, E. A. 1988. Drought- and ABA- induced changes in polypeptide and mRNA accumulation in tomato leaves. Plant Physiology 88: 1210-1214.##Bustin, S. A. 2000. Absolute quantification of mRNA using real-time reverse transcription polymerase chain reaction assays. Journal of Molecular Endocrinology 25: 169-193.##Chaumont, F., Barrieu, F., Wojcik, E., Chrispeels, M. J. and Jung, R. 2001. Aquaporins constitute a large and highly divergent protein family in maize. Plant Physiology 125: 1206-1215.##Chen, Z. Y., Brown R. L., Damann, K. E. and Cleveland T. E. 2010. PR10 expression in maize and its effect on host resistance against Aspergillus flavus infection and aflatoxin production. Molecular Plant Pathology 11: 69-81.##Chun, J. A., Jin, U. H., Lee, J. W., Yi, Y. B., Hyung, N. I., Kang, M. H., Pyee, J. H., Suh, M. C., Kang, C. W., Seo, H. Y., Lee, S. W. and Chung, C. H. 2003. Isolation and characterization of a myo-inositol 1-phosphate synthase cDNA from developing sesame (Sesamum indicum L.) seeds: Functional and differential expression, and salt-induced transcription during germination. Planta 216: 874-80.##Cleland, R. E. 1987. Auxin and cell elongation. In: P. J. Davies (Ed.). Plant hormones and their role in plant growth and development. Kluwer, Dordrecht, The Netherlands. pp: 132-148.##Dobrev, P. I., Havlıcek, L. M., Vagner, J., Malbeck, M. and Kamınek, K. 2005. Purification and determination of plant hormones auxin and abscise acid using solid phase extraction and two-dimensional high performance liquid chromatography. Journal of Chromatography 1075: 159-166.##Fujii, H., Chinnusamy, V., Rodrigues, A., Rubio, S., Antoni, R., Park, S. Y., Cutler, S. R., Sheen, J., Rodriguez, P. L. and Zhu, J. K. 2009. In vitro reconstitution of an abscisic acid signalling pathway. Nature 462: 660-664.##Gonneau, M., Pagant, S., Brun, F. and Laloue, M. 2001. Photoaffinity labeling with the cytokinin agonist azido-CPPU of a 34 kDa peptide of the intracellular pathogenesis related protein family in the moss Physcomitrella patens. Plant Molecular Biology 46: 539-548.##Hansen, H. and Grossmann, K. 2000. Auxin-induced ethylene triggers abscisic acid biosynthesis and growth inhibition. Plant Physiology 124: 1437-1448.##Hao, Z., Li, X., Su, Z., Xie, C., Li, M. and Liang, X. 2011. A proposed selection criterion for drought resistance across multiple environments in maize. Breeding Science 61: 101.##Hartung, W. 1983. The site of action of abscisic acid at the guard cell plasmalemma of Valerianella locusta. Plant Cell Environment 6: 427-428.##Hussain, K. H., Hussain, M., Nawaz, K. H., Majeed, A. and Hayat Bhatti, K. H. 2011. Morphochemical response of chaksu (Cassia absus L.) to different concentrations of inddole acetic asid (IAA). Pakistan Journal of Botany 43: 125-129.##Jiang, T., Zhou, B., Luo, M., Kemerait, R., Lee, R. D., Scully, B. T. and Guo, B. Z. 2011. Expression analysis of stress-related genes in kernels of different maize (Zea mays) lines resistance to aflatoxin contamination. Toxins 3: 538-550.##Jiang, M. and Zhang, J. 2002. Water stress-induced abscisic acid accumulation triggers the increased generation of reactive oxygen species and up-regulates the activities of antioxidant enzymes in maize leaves. Journal of Experimental Botany 53: 2401-2410.##Jiang, T., Fountain, J., Davis, G., Robert Kemerait, R., Scully, B., Lee, D. and Guo, B. 2012. Root morphology and gene expression analysis in response to drought stress in maize (Zea mays). Plant Molecular Biology 30: 360-369.##Katrina, C. and Zeevart, J. A. D. 1986. Abscisic acid accumulation by in situ and isolated guard cells of Pisum sativum L. and Vicia faba L. in relation to water stress. Plant Physiology 81: 1017-1021.##Khan, A. G. 2006. Mycorrhizoremediation-anenhanced form of phytoremediation. Journal of Zhejiang University Science B. 7: 503-514.##Li, Y., Zhao, H., Duan, B., Korpelainen, H. and Li, C. 2011. Effect of drought and ABA on growth, photosynthesis and antioxidant system of Cotinus coggygria seedlings under two different light conditions. Environmental and Experimental Botany 71 (1): 107-113.##Liu, J. J. and Ekramoddoullah, A. K. 2006. The family 10 of plant pathogenesis-related proteins: Their structure, regulation, and function in response to biotic and abiotic stresses. Physiolpgical and Molecular Plant Pathology 68: 3-13.##Lopes-Carobonell, M., Alegre, L., Pastor, A., Prinsen, E. and Van Onckellen, H. 1996. Variation in abscisic acid, indol-3-acetic acid and zeatin riboside concentrations in two Mediterranean shrubs subjected to water stress. Plant Growth Regulation 20: 271-277.##Mitsuhashi, N., Kondo, M., Nakaune, S., Ohnishi, M., Hayashi, M., Hara-Nishimura, I., Richardson, A., Fukaki, H., Nishimura, M. and Mimura, T. 2018. Localization of myo-inositol-1-phosphate synthase to the endosperm in developing seeds of Arabidopsis. Journal of Experimental Botany 59: 3069-3076.##Ostrowski, M. and Jakubowska, A., 2013. GH3 expression and IAA-amide synthetase activity in pea (Pisum sativum L.) seedlings are regulated by light, plant hormones and auxinic herbicides. Journal of Plant Physiology 170: 361-368.##Pustovoitova, T. and Zholkevich, V. 1992. Basic trends in the investigation of drought effects on physiological processes in plants. Fiziol Biokhim Kul’t Rast 24: 14-27.##Ribaut, J. M., Betran, J., Monneveux, P. and Setter, T. 2012. Drought tolerance in maize. In: Bennetzen, J. L. and Hake, S. C. (Eds.). Handbook of maize: Its biology. Springer, New York. pp: 11-34.##Rock, C. 2020. Pathways to abscisic acidregulated gene expression. New Phytologist 148: 357-396.##Setter, T. L., Flannigan, B. A. and Melkonian, J. 2001. Loss of kernel set due to water deficit and shade in maize: carbohydrate supplies, abscisicacid, and cytokinins. Crop Science 41: 1530-1540.##Stewart, R. C. and Voetberg, G. 1985. Relationship between stress-induced ABA and proline accumulation and ABA-induced proline accumulation in excised barely leaves. Plant Physiology 79 (1): 24-27.##Su, Z., Li, X., Hao, Z., Xie, C., Li, M., Weng, J., Zhang, D., Liang, X., Wang, Z., Gao, J. and Zhang, S. 2011. Association analysis of the nced and rab28 genes with phenotypic traits under water stress in maize. Plant Molecular Biology Reporter 29: 714-722.##Wang, C. T., Yang, Q. and Wang, C. T. 2011. Isolation and functional characterization of ZmDBP2 encoding a dehydration-responsive element-binding protein in Zea mays. Plant Molecular Biology Reporter 29: 60-68.##Wang, C., Yang, A., Ying, H. and Zhang, J. 2018. Influence of Water Stress on Endogenous Hormone Contents and Cell Damage of Maize Seedlings. Journal of Integrative Plant Biology 50 (4): 427-434.##Yang, J. C., Zhang, J., Wang, Z. and Zhu, Q. 2013. Hormones in the grains in relation to sink strength and postanthesis development of spikelets in rice. Plant Growth Regulation 41: 185-195.##Yokota, T., Nahayama, M., Harasawa, I. and Kawabe, S. 1994. Polyamines, indole-3 acetic acid and abscisic acid in rice phloem sap. Plant Growth Regulation 15: 125-128.##Zhang, X., Ervin, E. H., Evanylo, G. K. and Haering, K. C. 2019. Impact of biosolids on hormone metabolism in drought-stressed tall fescue. Crop Science 49 (5): 1893-1901.##Zhang, J., Jiang, W., Yang, J. and Ismail, A. M. 2016. Role of ABA in integrating plant responses to drought and salt stresses. Field Crops Research 97: 111-119.##Zlatev, Z. and Lidon, F. C. 2012. An overview on drought induced changes in plant growth, water relations and photosynthesis. Emirates Journal of Food and Agriculture 24: 57-72.## | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 547 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 169 |