ارزيابي تغييرات بيان ژن هاي دخيل در مسيرهاي ريتم شبانه روزي و مستقل در طي مراحل رشد اسفناج

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي كشاورزي

كارشناسي ارشد

اسفناج از سبزيجات برگي است كه به دليل مصرف جهاني از اهميت تغذيه¬اي و اقتصادي بالايي برخوردار است. اين سبزي به لحاظ تازه¬خوري و حتي فرآوري شده بسيار ارزشمند است و مصرف سالانه آن هر ساله رو به افزايش است. به¬همين دليل، عملكرد بالا در اين گياه جهت تامين نياز جهاني اهميت زيادي دارد، اما عواملي همچون بولتينگ كيفيت و بهره¬وري اين گياه را شديدا تحت تاثير قرار مي¬دهد. بولتنيگ پديده¬اي است ناشي از اثرات هماهنگ بين متغيرهاي محيطي مختلف و اجزاي ژنتيكي دروني كه اغلب موجب محدوديت توليد اقتصادي در گياهاني مانند اسفناج مي¬شود زيرا افزايش طول ساقه همراه با تمايز گل، باعث تغيير در طعم و رنگ و عدم بازارپسندي مي¬گردد. مشخص شده است كه پنج مسير فتوپريود، سن، دما، بهاره¬سازي و مستقل شبكه تنظيمي پيچيده¬اي را تشكيل مي¬دهند كه بر اثر تعامل آن¬ها با عوامل اپي‌ژنتيكي زمان دقيق گلدهي تعيين مي‌شود. از اين¬رو براي حل اين مشكل، لازم است مكانيسم‌هايي دخيل در اين فرآيند به¬ويژه عوامل ملكولي مانند سطح بيان ژن‌هاي درگير در بولتينگ در گياه اسفناج بررسي شود. لذا در اين مطالعه آزمايشي جهت بررسي بيان ژن‌هاي درگير در مسير‌هاي مستقل و ريتم شبانه¬روزي در مراحل مختلف رشد اسفناج طراحي شد. جهت دستيابي به اين هدف، دو ژنوتيپ ويروفلاي و كاشان به ترتيب به عنوان ديرگلده¬ترين و زودگلده¬ترين ژنوتيپ انتخاب و در يك طرح بلوك كاملاً تصادفي با سه تكرار بيولوژيكي در اتاقك رشد با دماي 24¬درجه سلسيوس و رطوبت %40، در سال زراعي 1401-1400 كشت داده شدند. پس از تهيه نمونه¬هاي برگي از مراحل مختلف رشدي گياه شامل چهار، شش، هشت، 10 و 12 برگي و استخراج RNA و سنتز cDNA، سطح بيان برخي از ژن¬ها با استفاده از واكنش زنجيره¬اي پليمراز در زمان حقيقي مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفتند. بر اساس نتايج مشخص شد ژن LHY در مرحله¬ي چهار برگي (رويشي) در هر دو رقم مورد بررسي، كمترين سطح بيان را دارد و به ترتيب در مرحله¬ي 8 برگي در توده كاشان و در مرحله¬ي 12 برگي در رقم ويروفلاي (مرحله¬اي كه گياه در حال ورود به فاز زايشي است يا گلدهي در آن شروع شده است) بيشترين ميزان بيان مشاهده مي¬شود. در واقع بررسي اين ژن نشان مي¬دهد در نقطه بحراني شروع گلدهي و هنگام ورود به فاز زايشي بيان بالايي از اين ژن مشاهده مي¬شود. ژن LD در ژنوتيپ كاشان در انتقال از فاز رويشي به زايشي نقش پررنگي نشان داد. همچنين بيان اين ژن در ژنوتيپ كاشان در مراحل مختلف رشد بيشتر از ژنوتيپ ويروفلاي بود. همچنين ژن FLD/RSII در هر دو توده در مرحله¬ي زايشي بيان بالاتري نسبت به مرحله¬ي رويشي داشت و در هنگام تشكيل گل نيز اين ژن سطح بيان بالايي دارد. بررسي نتايج ژن TOC1 نشان مي¬دهد بيان اين ژن در توده كاشان در مراحل رويشي تا ورود به فاز زايشي بيشتر از رقم ويروفلاي است، بنابراين اين ژن در به تاخير انداختن گلدهي و طولاني كردن فاز رويشي در رقم كاشان نقش دارد. نتايج اين مطالعه نقش مهمي در ايجاد درك عميق از اثر ژن‌هاي مهم در تنظيم زمان گلدهي در اسفناج دارد. همچنين با استفاده از اين نتايج در برنامه‌هاي اصلاحي مي‌توان موجب بهبودي توده¬هاي موجود از نقطه نظر زمان گلدهي شد. علاوه بر اين، اين نتايج مي‌تواند در مطالعات مرتبط با تنظيم مكانيسم‌هاي ژنتيكي مربوط به بولتينگ در سبزيجات ديگر و حتي محصولات زراعي نيز مفيد باشد.

223190

بيوتكنولوژي كشاورزي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان