عنوان پایان‌نامه
بررسی پاسخ های فیزیولوژیکی و مولکولی ژنوتیپ های متحمل و حساس جو تحت تنش خشکی با تاکید بر ژن های دهیدرین
- رشته تحصیلی
- زیست شناسی-علوم گیاهی- فیزیولوژی گیاهی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: ۴۶۷۶;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52469
- تاریخ دفاع
- ۲۶ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- امین کرمی
- استاد راهنما
- وحید نیکنام
- چکیده
- خشکی مهمترین عامل ایجاد محدودیت در رشد و عملکرد گیاهان زراعی در بسیاری از مناطق دنیا است. دهیدرینها (گروه دوم از پروتئینهای LEA)، پروتئینهایی آبدوست هستند که در شرایط کمآبی، دمای پایین و سایر عواملی که باعث ایجاد پسابیدگی یاختهای شود، در گیاهان تجمع مییابند. به منظور بررسی اثر تنش خشکی آخر فصل بر برخی از پارامترهای فیزیولوژیکی و بیان ژنی دهیدرینها در ارقام حساس و متحمل جو، آزمایشی در پلاتهای کنترل شده در قالب اسپیلیت پلات در طرح بلوکهای کامل تصادفی در دو سطح رژیم آبیاری (خوب آبیاری شده و تنش خشکی) و سه تکرار به اجرا در آمد. آبیاری برای همه گیاهان تا شروع گلدهی بر اساس ظرفیت زراعی خاک صورت میگرفت. در شروع گلدهی تیمار تنش به صورت قطع آبیاری اعمال شد. نمونهبرداری از برگ پرچم 21 و 28 روز پس از اعمال تنش انجام شد. نتایج تجزیه واریانس و مقایسات میانگین حاصل از دادههای فیزیولوژیکی نشان داد که اثر تنش خشکی بر روی کلیه صفات در سطح 5% معنیدار بود و دمای برگ، RWL، هدایت روزنهای، سبزینگی، RWC، عملکرد و اجزای آن نیز بین ژنوتیپها تفاوت معنیداری در سطح 1% را نشان داد. رقم متحمل یوسف نسبت به ارقام دیگر به طور معنیداری محتوی نسبی آب برگ، هدایت روزنهای، دمای برگ، تنظیم اسمزی و در نهایت عملکرد بالاتری در تیمار خشکی آخر فصل داشت. نتایج حاصل از بررسی بیان کمی ژنها نشان داد که از بین 13 عضو خانواده ژنی دهیدرینها در جو، ژنهای Dhn1، Dhn3،Dhn5 ، Dhn7 و Dhn9 افزایش بیان معنیداری در رقم متحمل یوسف نسبت به رقم حساس موروکو در شرایط تنش دارند. همبستگی مثبت و معنیداری بین بیان ژنهای Dhn3 و Dhn9 با هدایت روزنهای، محتوی نسبی آب برگ، تنظیم اسمزی، عملکرد دانه و اجزای عملکرد وجود دارد. نتایج حاضر نشانگر اهمیت این ژنها در ایجاد تحمل به خشکی در مرحله زایشی میباشد. واژههای کلیدی: جو، تنش خشکی انتهایی، بیان ژن، دهیدرین، روابط آبی، عملکرد دانه
- Abstract
- Drought is one of the main environmental constraints to crop growth and productivity worldwide. Dehydrins (LEA, Group 2) are one of the hydrophilic plant proteins that accumulated in response to drought, low temperature and other dehydration conditions.To investigation the effects of terminal drought on some physiological triats and gene expression of dehydrins in tolerant and sensitive barley breeding lines and genotypes, the experiment was conducted in randomized complete block design with three replications at two controled plots. Plants were grown in same conditions to flowering, under well-watered conditions the drought treatment was started by withholding water at the anthesis. The 21th and 28th days after to anthesis the flag leaves were sampled. Analysis of variance for physiological characteristics showed that the effect of water stress on all traits and significant differences between treatments at (P ? 0.05) and leaf temperature, relative water loss, stomatal conductance, chlorophyll content, relative water content, grain yield, plant biomass and seed number per mm2 showed differences between genotypes were significant at (P ? 0.01). Yousef had significantly higher stomatal conductance, relative water content, leaf temperature, OP100, osmotic adjustment and grain yield, plant biomass and seed number per ear than the other genotypes. Based on the Real-time PCR results, among 13 barley dehydrin genes, Five genes (Dhn1, Dhn3, Dhn5, Dhn7 and Dhn9) were exclusively induced in Yousef under drought stress. The positive and significant correlations (P<0.05) were found between relative gene expression of Dhn3, Dhn9 and stomatal conductance, relative water content, leaf temperature, osmotic adjustment, grain yield, plant biomass and seed number per mm2. The results supported the impending functional roles of these genes in dehydration tolerance in barley during the reproductive stage. Keywords: barley, terminal drought stress, gene expression, dehydrin, water status, yield grain
