عنوان پایان‌نامه

مطالعه برخی پاسخ های بیوشیمیایی مولکولی دخیل در مسیر اکسیداز متناوب (AOX) تحت تنش سرما در گیاه نخود



    دانشجو در تاریخ ۲۱ شهریور ۱۳۹۵ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "مطالعه برخی پاسخ های بیوشیمیایی مولکولی دخیل در مسیر اکسیداز متناوب (AOX) تحت تنش سرما در گیاه نخود" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    مهندسی کشاورزی -بیوتکنولوژی کشاورزی
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6997;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75918;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6997;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75918
    تاریخ دفاع
    ۲۱ شهریور ۱۳۹۵
    دانشجو
    سمانه کرمی معلم
    استاد راهنما
    حسن زینالی خانقاه, رضا معالی امیری
    چکیده
    لینک فایل چکیده
    گیاهان جهت بقا و تحمل به تنش‌های محیطی نیازمند مکانیسم‌های دفاعی متعددی هستند. در این پژوهش فعالیت آنزیم‌های اکسیداز متناوب (AOX)‌ میتوکندری، آنزیم فسفوانول پیروات کربوکسیلاز (PEPC)، سوپراکسید دیسموتاز(SOD) و کاتالاز(CAT) ، میزان نشت الکترولیتی (ELI) و هیدروژن پراکسید (H2O2) به عنوان شاخص‌های خسارت سلولی و بیان نسبی ژن‌های aox و سوکسینات دهیدروژناز (sdh) در دو ژنوتیپ حساس(ILC533) و متحمل (Sel96TH11439) نخود زراعی(Cicer arietinum L. ) ‌ تحت تنش سرمای 4 درجه سانتی‌گراد ارزیابی شد. نتایج تجزیه آماری نشان داد که اختلاف معنی‌داری بین ژنوتیپ‌ها تحت تیمارهای دمایی وجود دارد. تحت تنش سرما به موازات کاهش شاخص‌های خسارت، فعالیت AOX افزایش معنی‌داری داشت. بیشترین فعالیت آنزیم در ژنوتیپ متحمل در روز ششم پس از تنش سرما مشاهده شد، پاسخ‌هایی که در ژنوتیپ حساس به دلیل پتانسیل ژنتیکی کم مشاهده نشد. افزایش فعالیت آنزیم AOX که با خسارت سلولی کمتر همراه بود بیانگر اهمیت این آنزیم در تحمل به سرما در گیاه نخود می‌باشد. افزایش همزمان الگوی فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان SOD و CAT ضمن تایید نتایج فعالیت AOX، ظرفیت ژنتیکی تحمل نخود به سرما را افزایش داده و یا اینکه سبب بهبود گیاه پس از اعمال تنش می‌شود. تحت تنش سرما میزان فعالیت آنزیم PEPC در ژنوتیپ متحمل بطور معنی‌داری در مقایسه با ژنوتیپ حساس بیشتر بود. به نظر میرسد میزان فعالیت این آنزیم می‌تواند در القا تحمل به تنش سرما موثر باشد. بررسی الگوی بیان نسبی ژن‌ها توسط Real-time PCR نشان داد که ژنوتیپ متحمل با القا بیان ژن‌های aox و sdh در افزایش فعالیت چرخه انتقال الکترون و در نتیجه مهار ROS اقدام کرده (کاهش میزان H2O2) که به موازات فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان می‌تواند در افزایش درجه تحمل به تنش سرما در این ژنوتیپ در مقایسه با ژنوتیپ حساس موثر باشد. چنین شاخص‌هایی ممکن است در ارزیابی ژنوتیپ‌های نخود تحت تنش سرما و یا بکارگیری آن‌ها در برنامه‌های اصلاحی مفید باشد.
    Abstract
    require different defensive mechanisms for their survival and tolerance to environmental stresses. In this study, activity of defensive enzymes such as alternative oxidase (AOX), phosphoenolpyruvat carboxylase (PEPC), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), electrolyte leakage index (ELI) and hydrogen peroxide (H2O2) amount as a cellular damage indices and also relative expressions of aox and succinate dehyrogenase (sdh) genes, in two genotypes of chickpea, susceptible (ILC533) and tolerant (Sel96Th11439) under 4°C cold stress was assessed. The result of statistical analyses showed that there was a significant difference between genotypes under thermal treatments. Under cold stress, a decrease in damage indices was accompanied with an increase in AOX activity. The maximum activity of AOX was seen in tolerant genotype on sixth day of cold stress, responses that were not seen in susceptible genotype because of its low genetic capacity. The increase in AOX activity which was accompanied with a decrease in cellular damage, showed the significance of AOX enzyme in tolerance of chickpea plants to cold stress. The simultaneous increase in antioxidative activity along with confirmation of the results of AOX activity increased genetic capacity of chickpea to cold stress or plant recovery after exposure to cold stress. Under cold stress the activity of PEPC enzyme increased significantly in tolerant genotype compared to susceptible genotype. Apparently, the activity of this enzyme (PEPC) can be effective in inducing tolerance to cold stress. The assessment of relative expression of genes by Real-time PCR showed that the tolerant genotype by inducing the expression of aox and sdh genes promote inducing the activity of electron transport chain and inhibition of ROS (reduction of H2O2), which was accompanied with increasing in antioxidants enzymes. Such status can be effective in increasing the tolerance degree under cold stress in tolerant genotype compared to susceptible genotype. These indices may be useful in assessment of chickpea genotypes under cold stress and can be used in breeding programs. Key words: Alternative oxidase, Cold responses, Chickpea, Damage indices, Gene expression, Mitochondria.