Journal of Crop Breeding
پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی
jcb
Agriculture
http://jcb.sanru.ac.ir
1
admin
2228-6128
2676-4628
10.61186/jcb
fa
jalali
1400
12
1
gregorian
2022
3
1
14
41
online
1
fulltext
fa
تأثیر تنش های خشکی، قارچ Fusarium culmorum و نماتد Heterodera filipjevi و اثرات متقابل آنها بر الگوی بیان ژن فاکتور رونویسی NAC69-3 در گندم نان
The Effect of Drought Stresses, Fusarium Culmorum and Heterodera Filipjevi and their Interactions on the Expression Pattern of Transcription Factor Gene NAC69-3 in Bread Wheat
اصلاح براي تنش هاي زنده و غيرزنده محيطي
Special
پژوهشي
Research
<div style="text-align: justify;"><strong>چکیده مبسوط</strong><br>
<strong>مقدمه و هدف:</strong> در شرایط مزرعه غلات دانه­ ریز از جمله گندم تحت تأثیر انواع عوامل محیطی مخرب نظیر تنش­های غیر­زیستی و زیستی قرار می ­گیرند که باعث کاهش شدید در عملکرد محصول می ­شود. در مواجه گیاه با این شرایط، فاکتورهای رونویسی از طریق فعال یا سرکوب کردن بیان ژن­های درگیر در پاسخ­های مقاومتی سبب ایجاد مقاومت گیاه در برابر انواع تنش­ ها می­ شوند. هدف از مطالعه­ ی حاضر بررسی الگوی بیان ژن فاکتور رونویسی NAC69-3 در گیاه گندم در پاسخ به تنش های زیستی و غیر زیستی بود.<br>
<strong>مواد و روش ­ها:</strong> جهت تعیین و انتخاب ژن­ های مرتبط با مقاومت در برابر انواع تنش­های زیستی و غیر­زیستی، داده ­های ریزآرایه­ ی Triticum aestivum در سایت NCBI GEO بررسی و فاکتور رونویسی NAC69-3برای تأیید آزمایشگاهی انتخاب گردید. به منظور بررسی الگوی بیان این ژن تنش­های خشکی، قارچ Fusarium culmorum و نماتد Heterodera filipjevi و ترکیبات دوتایی و سه ­تایی آنها به صورت طرح آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در دو رقم گندمSBP-CL16 (مقاوم به قارچ) و Silverstar (مقاوم به نماتد) اعمال گردید و نمونه برداری در سه زمان 24 ساعت، 48 ساعت و 7 روز پس از اعمال تنش­ها از بافت ریشه­ بود. پس ازاستخراج RNA وساخت cDNA، واکنشReal-time PCR جهت بررسی الگوی بیان با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن NAC69-3 انجام شد.<br>
<strong>یافته­ ها:</strong> دراین مطالعه افزایش معنی­ داری در میزان بیان نسبی ژنNAC69-3 ، در هر دو رقم گندم، در اکثر تیمارها نسبت به شاهد مشاهده شد. رقم مقاوم به قارچ (SBP-CL16) تحت تنش قارچ، افزایش بیان بیشتری نسبت به تنش نماتد نشان داد و در رقم مقاوم به نماتد (Silverstar) در تنش نماتد، افزایش بیان بیشتری مشاهده گردید. همچنین با اعمال همزمان تنش­ها، ژن NAC69-3 افزایش بیان بالاتری نسبت به اعمال هر تنش به صورت جداگانه داشت.<br>
<strong>نتیجه گیری:</strong> فاکتورهای رونویسی NAC در اثر تنش­های چندگانه القا می ­شوند، انتظار می رود دستکاری ژن­های پاسخ­ دهنده به تنش چندگانه، ­بتواند فرصتی مناسب برای تولید گیاهانی متحمل به تنش­های چندگانه با بازده بالا ایجاد کند.</div>
<div style="text-align: justify;">S<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:80%"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span style="line-height:80%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Extended Abstract</span></span></b><b> </b></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:80%"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times="">Introduction and Objective:</span></b><span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times=""> Small grain cereals such as wheat, are affected by types of destructive environmental factors such as abiotic and biotic stresses that severely reduce crop yields. To cope with these conditions, transcription factors cause plant resistance to these stresses by activating or suppressing the expression of genes involved in the resistance responses.</span> <span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times="">In the present study, the transcription factor <i>NAC69-3</i> gene expression pattern was </span><span new="" roman="" style="font-family:" times="">investigated</span><span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times="">.</span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:80%"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times="">Material and Methods:</span></b> <span lang="EN-PH" style="background:white"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">To determine and select resistance genes to biotic and abiotic stresses,</span></span><i><span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times=""> Triticum</span></i><i><span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times=""> aestivum</span></i><span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times=""> microarray data at the NCBI GEO site were reviewed and the NAC69-3 transcription factor was selected for laboratory confirmation.</span> <span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times="">two wheat cultivars SBP-CL16 (resistant to fungus) and Silverstar (resistant to nematode) were under drought, <i>Fusarium culmorum,</i> and <i>Heterodera filipjevi,</i> and their simultaneous stress conditions. sampling was performed three times 24 h, 48 h, and 7 days after stress. Real-time PCR reactions were performed using specific primers of the <i>NAC69</i>-3 gene to investigate the expression pattern.</span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:80%"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times="">Results:</span></b><span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times=""> This study showed a significant increase in the <i>NAC69</i>-3 gene relative expression at most treatments compared to the control in both wheat cultivars. Fungus-resistant cultivar (SBP-CL16) under fungus stress showed a higher increase in expression than nematode stress, while in nematode-resistant cultivar (Silverstar) high expression was observed under nematode stress conditions. Also, under simultaneous stresses conditions, <i>the C69</i>-3 gene has a higher expression level than the </span><span lang="EN-PH" style="background:white"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">application</span></span> <span style="background:white"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">of</span></span> <span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times="">each stress separately.</span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:80%"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times="">Conclusion:</span></b> <span lang="EN-PH" new="" roman="" style="font-family:" times="">NAC transcription factors are usually induced by multiple stresses, so maybe manipulation of these multiple stress-responsive genes will provide the opportunity to produce the multiple stress tolerance plants with high yields.</span></span></span></span></div>
عوامل مخرب غیرزیستی, عوامل بیماریزا, واکنش Real-time PCR
Destructive abiotic factors, Pathogens, Real-time PCR reaction
42
52
http://jcb.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1091-1&slc_lang=fa&sid=1
Mozhgan
Arkan
مژگان
ارکان
mn.arkan@gmail.com
100319475328460018380
100319475328460018380
No
Department of Biotechnology and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
Neda
Mirakhorli
ندا
میرآخورلی
neda.mirakhorli.54@gmail.com
100319475328460018381
100319475328460018381
Yes
Department of Biotechnology and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
گروه بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
Leila
Shabani
لیلا
شبانی
lshabani@gmail.com
100319475328460018382
100319475328460018382
No
Department of biology, Faculty of Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
گروه زیستشناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.
Abdelfatah Amer
Dababat
عبدالفتاح عامر
دبابت
a.dababat@cgiar.org
100319475328460018383
100319475328460018383
No
International Maize and Wheat Improvement Centre (CIMMYT), Ankara, Turkey.
مرکز بین المللی اصلاح ذرت و گندم (CIMMYT)، آنکارا، ترکیه.