ژانویه 18, 2021

تحقيق – پاسخ های رویشی، فیزیولوژیکی و ژنتیکی دو گونه بلوط زاگرس۹۳(Q.brantii و Q. libania)تحت …

2 min read

RT-PCR استاندارد یک روش سریع، متنوع و فوقالعاده حساس برای بررسی بیان یک ژن مورد نظر ارائه میدهد و همچنین میتواند اطلاعات نیمه کمی نیز درباره میزان بیان فراهم سازد.
شکل۱-۵: رونویسی معکوس- تکثیر PCR از روی cDNA
فصل دوم:
مروری بر پژوهشهای پیشین
۲-۱- ویژگیهای مرفولوژیک و رویشی
تحقیقات بسیاری در مورد ویژگیهای رویشی و مورفولوژیک گیاهان در ارتباط با تنش خشکی صورت گرفته است و اکثر آنها بر تاثیر بسیار زیاد تنش کمبود آب بر این صفات تاکید دارند. در مطالعهای که توسط لی و همکاران (۲۰۰۷) صورت گرفت اثر تنش خشکی روی Populus przewalskii کاهش معنیداری را در خصوصیات رویشی از جمله ارتفاع ساقه، قطر یقه، بیوماس کل، تعداد کل برگ و مساحت کل برگ مشاهده شد. همچنین مطالعه دیگری بر روی Q. ilex نشان داد که نسبت ساقه به ریشه در تیمارهای شدید خشکی کاهش یافت (سالوادور و همکاران، ۲۰۰۴). تاثیر تنش خشکی بین ژنوتیپهای بادام تلخ از نظر وزن خشک (ساقه، برگ و ریشه) هم اختلاف معنیداری مشاهده گردید (رحمانی و همکاران، ۱۳۸۵). در گیاه زیتون نیز نسبت وزن خشک به سطح برگ در تیمار بدون آبیاری نسبت به کنترل، افزایش یافت (سوفو و همکاران، ۲۰۰۵). در مطالعهای که توسط جیمس[۱۰۹] و همکاران (۲۰۰۵) بر روی گونههای مختلف Alnus sp. صورت گرفت، گونههایی که تحت تنش خشکی بودند از نظر رشد طولی ساقه کاهش معنیدار بیشتری نسبت به گونههای شاهد داشتند.
بررسی بر روی ۵ گونه مهم جنگلی در تارایی توسط رائو[۱۱۰] (۲۰۰۸) نیز نشان داد که طی تنش خشکی تغییرات ارتفاع نهال و میزان بیوماس در این گونهها متفاوت بود، بهطوری که گونهی Leucaena leucocephala بهعنوان متحملترین گونه عکسالعمل کمتری را نشان داد و گونهی Albizzia lebbek بعنوان حساسترین گونه به خشکی، بیشترین کاهش را از لحاظ این پارامترها در برابر تنش کمبود آب نشان داد و سریع‌تر از ۴ گونه دیگر از بین رفت.
همچنین طی تحقیقی که پولوس و همکاران (۲۰۰۷) انجام دادند اثبات کردند که خشکی تاثیر معنیداری روی خصوصیات رویشی گونههای بلوط مورد مطالعه داشت. به طوری که این مقادیر در گونه Q. sideroxyla بیشتر ازگونهQ. laceyi تحت تاثیر قرار گرفت و آنها به این نتیجه رسیدند که گونه Q. laceyi نسبت بهsideroxyla Q. مقاومتر میباشد. وناتور[۱۱۱] (۱۹۷۶) در مطالعه بر رویPinus cariabae مشاهده نمود که نهالهای حاصل از خانوادههای مقاوم به خشکی، با کاهش سطح برگ و بیوماس هوایی از کم شدن یا مصرف آب اجتناب میکنند.
مطالعه بر روی نهالهای Q. ilex و Cariaria nepalensis و Eucalyptus microtheca نیز نشان داد که طی تنش خشکی نسبت ریشه به ساقه، به دلیل افزایش میزان رشد ریشه نسبت به میزان رشد وزن برگ و ساقه در این گونهها افزایش مییابد که میتواند دلیلی برای تلاش گیاه برای دسترسی به آب و بقا باشد (سالوادور و همکاران، ۲۰۰۴ ؛ بارگالی و تیواری، ۲۰۰۴ ؛ سوسیلوتو و برنینگر، ۲۰۰۷).
در سال ۲۰۰۴ ژانگ و همکاران[۱۱۲] در بررسی روی اکوتیپهای مختلف صنوبر بر روی خاکهایی با محتوای آب متفاوت به این نتیجه رسیدند که تغییر در مقدار آب سبب کاهش ارتفاع، سطح کل و تعداد کل برگ، و نسبت ریشه به ساقه میشود و در اکوتیپهای مختلف مقدار این پارامترها کاهش یافت. مرچانت و همکاران[۱۱۳] (۲۰۰۷) با بررسی ۶ گونه اکالیپتوس تحت شرایط کمبود آب کاهش معنیداری را در ارتفاع گیاه، قطر و سطح برگ و SLA ۳ گونه از آنها مشاهده نمود ولی این پارامترها در گونههای دیگر معنیدار نشد.
۲-۲- ویژگیهای فیزیولوژیکی
۲-۲-۱- محتوی نسبی آب (RWC)
در یک آزمایش که بین تیمارهای مختلف تنش خشکی بر روی دو گونه بلوط انجام گرفت، RWC برگها تفاوت معنیداری را نشان نداد ولی میزان بیوماس در گونه Q. ruber نسبت به Q. petraea طی استرس آبی عکسالعمل شدیدتری را از خود نشان داد ( گیگر و توماس[۱۱۴]، ۲۰۰۵). تزارا[۱۱۵] و همکاران (۲۰۰۳) با مطالعه بر روی گونه Lycium nodosum تحت تنش خشکی و شوری به این نتیجه رسیدند که افزایش این تنشها باعث کاهش میزان RWC میشود.
نتایج پولوس و همکاران (۲۰۰۷) بر روی دو گونه Q. laceyi و Q. sideroxyla حاکی از کمتر بودن میزان RWC برگ در حالت کنترل در Q. laceyi در مقایسه با Q. sideroxyla بود که مقاومت بیشتر Q. laceyi را در برابر خشکی نشان داد. شونفلد و همکاران (۱۹۸۸) بیان کردند که با افزایش تنش رطوبتی، RWC برگها در گونه گندم کاهش پیدا میکند که علت کاهش محتوای نسبی آب، کاهش پتانسیل آب برگ و کاهش جذب آب از ریشهها در شرایط تنش خشکی میباشد. سینگ و سینگ (۱۹۹۵) در بررسی تأثیر تنش خشکی بر روی گندم و ذرت در شرایط مزرعه ای گزارش کردند که افزایش شدت تنش خشکی سبب کاهش محتوای نسبی آب برگ میشود. همچنین مارتین و همکاران (۱۹۸۸) نیز در شرایط تنش خشکی، افت در محتوای نسبی آب ارقام متحمل و حساس ذرت را گزارش و بیان کردند کاهش در محتوای نسبی آب ارقام حساس به خشکی در شرایط تنش رطوبتی بیش از ارقام متحمل به خشکی است .
رامیرز-والیجو و کلی (۱۹۹۸) نیز بالا بودن محتوای نسبی آب در ارقام مقاوم به خشکی باقلا را گزارش کردند. سالوادور و همکاران (۲۰۰۴) با بررسی نهالهای Q. ilex در دو دوره ۵/۲ و ۵/۳ ماهه در پتانسیل آب ۶/۲ تا ۷۶/۲ مگاپاسکال و رویو و همکاران (۲۰۰۱) نیز با برررسی گونه Pinus halepensis در دو سال متوالی طی ۳ ماه، در ۴ تیمار کنترل، ضعیف، متوسط و شدید تفاوت معنیداری را در میزان محتوی نسبی آب در تیمارهای مختلف کمبود آب مشاهده ننمودند. در تحقیقی که توسط رعنائیان و همکاران، (۱۳۹۲) بر روی گیاه توتون انجام گرفت، میزان محتوای نسبی آب در گونههای تحت تنش کاهش معنیداری نسبت به گونههای شاهد داشتند. طی تحقیق که شریعت و عصاره در سال ۱۳۸۷ بر روی ۴ گونه اکالیپتوس تحت شرایط خشکی انجام دادند با افزایش شدت تنش خشکی در اثر کاهش پتانسیل آبی از ۱/۰- به ۲/۱- مگاپاسکال، شاهد کاهش معنیداری در میزان RWC برگ هر ۴ گونه بودند (شریعت، ۱۳۸۷).
۲-۲-۲- عملکرد فتوسیستم II
سوزا[۱۱۶] و همکاران (۲۰۰۳ ) در تحقیق بر روی گونهی Vigna unguiculata تحت تنش خشکی به این نتیجه رسیدند که با افزایش تنش خشکی عملکرد فتوسیستم II ( (fv/fm کاهش یافت. پولوس و همکاران (۲۰۰۷( عکسالعملهای فیزیولوژیک دو گونهی Q. laceyi و Q. syderoxila را در ۵ زمان به مدت ۷ هفته در برابر استرسهای کم آبی مورد مطالعه قرار دادند و طبق نتایج گونهی Q. syderoxila بردباری کمتری نسبت به خشکی نشان داد بهطوری که میزان کلروفیل فلورسنس در هفته ۶ در این گونه کاهش پیدا کرد و کاهش این پارامتر در گونهی Q. laceyi که یک گونهی مقاوم شناسایی شد در هفته ۷ اتفاق افتاد. طی تحقیقی که پوپوویک[۱۱۷] و همکاران در سال ۲۰۱۰ روی نهالهای Q. ruber انجام دادند، به این نتیجه رسیدند که طی تنش خشکی میزان fv/fm کاهش پیدا میکند، به طوری که در این بررسی عملکرد فتوسیستم II از همان تنش کمبود آب ضعیف سیر نزولی را در پی داشت.
بررسی تاثیر تنش خشکی در دو گونهی P. khinjuk و P. mutica توسط رنجبرفوردویی[۱۱۸] و همکاران (۲۰۰۰) تفاوت معنیداری را از نظر میزان کلروفیل فلورسنس II در بین تیمار تنش کمبود آب و کنترل نشان داد که این تفاوت در گونهی P. mutica بیشتر از P. khinjuk بود که حاکی از مقاومت بیشتر P. khinjuk است. بررسی روی نهالهای دو گونه Q. agrifolia , Q. lobata تحت شرایط استرس آبی تفاوت معنیداری را از نظر فتوسنتز و عملکرد فتوسیستم II نشان داد، به طوری که نهالهای Q. agrifolia نسبت به Q. lobata تحت استرس بیشتری قرار گرفتند و این پارامترها در آنها بیشتر کاهش یافت (ماهال[۱۱۹] و همکاران، ۲۰۰۹). در مطالعه متی[۱۲۰] و همکاران (۱۹۹۶) تنش خشکی در هر دو گونه Q. ilex, Q. pubescens باعث کاهش در میزان عملکرد فتوسیستم II شد که این تفاوت معنیدار در Q. ilex بیشتر از Q. pubescens بود. اپرون (۱۹۹۷) با بررسی تاثیر تنش خشکی روی دو گونه Cedrus atlantica و C. libaniدر دو پروونانس ترکیه و فرانسه بیان کردند که با توجه به اینکه کمبود آب باعث بسته شدن روزنهها میشود، این امر خود باعث کاهش فتوسنتز و عملکرد فتوسیستم II میشود که گونه C. libani در پروونانس ترکیه تفاوت معنیدار بیشتری را در حالت استرس آبی نسبت به گونه Cedrus atlanticaاز پروونانس فرانسه نشان داد. حاجی میرزایی (۱۳۸۵) بر اساس نتایج بهدست آمده از آزمایش غلظت کلروفیل در برگ های نهالهای پسته وحشی گزارش نمود که با افزایش مدت زمان خشکی میزان غلظت کلروفیل در برگها کاهش مییابد که این حالت در مورد غلظت کلروفیل a، کلروفیلb ، مجموع کلروفیل a وو نسبت کلروفیل a به b نیز مشاهده شد. به نظر میرسد کاهش میزان کلروفیل تحت تنش به واسطهی تجزیه آن است. همچنین مجموع رنگدانههای a ودر گونه تاغ با افزایش تنش خشکی کاهش معنی داری را نشان میدهد. نسبت کلروفیل aبه b با افزایش دفعات آبیاری در گونه تاغ به شدت کاهش یافت. به عبارت دیگر افزایش مدت زمان بین دو آبیاری به میزان بیشتری باعث کاهش کلروفیل aگردید (بالابندی۱۳۸۴).
دامسین و رامبال (۱۹۹۵) گونه Q. pubescens را در معرض خشکی تابستان قرار دادند و عملکرد فتوسیستم II را هم تحت نور و درجه حرارت شدید و هم در تاریکی اندازهگیری نمودند و مشاهده نمودند که تنها برگها در نور و درجه حرارت شدید عملکرد فتوسیستم II آنها کاهش یافت و در تاریکی تغییری مشاهده نشد، بنابراین گونه مورد مطالعه را گونهای بردبار به خشکی معرفی نمودند.
مزوروس و همکاران (۲۰۰۸) عکسالعملهای فیزیولوژیکی گونه Q. petraea را در مقابل استرسهای خشکی و گرمایی مورد مطالعه قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که این استرسها، فعالیتهای فتوشیمیایی برگ این گونه را تحت تاثیر قرار داده و عملکرد فتوسیستمII نسبت به مشخصههای رشدی برگ تغییرات بسیار کمتری داشت.
در تحقیقی که پوپوویک و همکاران (۲۰۱۰) بر روی نهالهای Q. robur تحت تنش انجام دادند، به این نتیجه رسیدند که عملکرد فتوسیستم II در خشکی کاهش پیدا کرد. مطالعات دیگر انجام گرفته بر روی Q. robur نیز همین نتیجه را اثبات نمود (مولچانوو[۱۲۱]، ۲۰۰۹ ؛ روسنکویست و همکاران[۱۲۲]، ۲۰۱۰).
۲-۲-۳- نشت الکترولیت (EC)
تحقیقی که سالوادور در سال ۲۰۰۴ انجام داد، دریافت که خشکی سبب افزایش نرخ نشت الکترولیت برگ و در نتیجه کاهش پایداری سلول‌های غشایی میشود. نادلر و همکاران (۲۰۰۷) ، ۴ گونه موز ( (Musa acuminate، مانگو(Mangifera indica L.) و زیتون(Olea europaea L.) و خرما (Phoenix dactylifera L.) را تحت رژیم آبیاری متفاوت قرار دادند و تفاوت معنیداری در میزان EC ساقه در این گونهها و تیمارهای مختلف آبی مشاهده نمودند. به طوری که با کاهش میزان آبیاری، مقدار نرخ نشت الکترولیت ساقه افزایش یافت.
بررسی بردباری به خشکی گیاه سویا نیز نشان داد که استرس کمآبی میزان پایداری غشای سیتوپلاسمی را کاهش میدهد (ژانگ و همکاران، ۲۰۰۷). کوچوا و جورجیوف (۲۰۰۳) نیز در ارزیابی مقاومت به خشکی ارقام Hordeum vulgare L. ، تخریب کمتری در غشاهای سلولی ارقام مقاوم تر به خشکی مشاهده کردند.
۲-۲-۴- فتوسنتز و هدایت روزنهای
تحقیقی که روی گیاه زیتون تحت تاثیر تنش آبی صورت گرفت، نشان داد مقدار آب کمی که در بافتها ذخیره میشود به سمت ریشه و برگ شیب پیدا میکند و در نتیجه رشد متوقف شده و فتوسنتز و تعرق غیر فعال میشوند (سوفو، ۲۰۰۷).
در مطالعهای که توسط (توماس[۱۲۳]، ۲۰۰۰) بر روی Q. robur انجام گرفت، بیشترین تاثیر خشکی بر روی هدایت روزنهای بوده بهطوری که تنش خشکی با کاهش هدایت روزنهای، تعرق را به صورت خطی کاهش داد، در حالیکه کاهش فتوسنتز کمتر بود. دایت مارووا[۱۲۴] و همکاران (۲۰۰۹) پاسخهای فیزیولوژیکی نهالهای Picea abiesرا تحت تنش خشکی مورد مطالعه قرار دادند و پتانسیل آبی برگ، هدایت روزنهای و تبادلات دیاکسیدکربن را بررسی کردند. نتایج این بررسی نشان داد که تنش خشکی منجر به کاهش پتانسیل آب برگ شد و این کاهش در پتانسیل آبی توام با تغییرات سریع در هدایت روزنهای بود و با افزایش تنش خشکی هدایت روزنهای و تبادلات دی اکسیدکربن کاهش یافت و این تغییرات باعث افزایش توانایی گیاه برای زنده ماندن و رشد در طول دورهی خشکی شدند. مدیاولا و اسکودرو[۱۲۵] (۲۰۰۴) پاسخهای روزنهای را نسبت به تنش خشکی در گونههای Q. rotundifolia وQ. faginea مورد مطالعه قرار داد. نتایج نشان داد که گونهی Q. rotundifolia نسبت به گونهی faginea Q. مقاومتر بود زیرا هدایت روزنهای آن طی تنش خشکی کمتر تغییر کرد. استیسی و آلن[۱۲۶] (۱۹۹۷) گونهی Q. havard را به مدت یک ماه در معرض تنش خشکی قرار دادند و با میزان تغییر جزئی که در میزان فتوسنتز و هدایت روزنهای رخ داد این گونه را یک گونهی بردبار به خشکی اعلام کردند. تزارا و همکاران در سال ۲۰۰۳ با مطالعه بر روی گونهی Lycium nodosum تحت تنش خشکی کاهش معنیداری را در نرخ فتوسنتز و هدایت روزنهای در شرایط افزایش تنش مشاهده نمودند. در بررسی که روی میزان فتوسنتز و هدایت روزنه ای در دو گونه Q. ilexو Laurus nobilis تحت شرایط خشکی توسط آرنا[۱۲۷] و همکاران (۲۰۰۸) انجام شد، نتیجه گیری کردند که تحت شرایط خشکی مساوی، میزان فتوسنتز و هدایت روزنهای در گونه Q. ilex نسبت به گونه L. nobilis بیشتر بود و در نتیجه به خشکی مقاومتر است.
در تحقیقی که سالوادور و همکاران (۲۰۰۴) انجام دادند دریافتند که خشکی سبب کاهش پتانسیل اشباع اسمزی، هدایت روزنهای، تبخیر و تعرق و ظرفیت رشد ریشه میشود. مطالعه رائو (۲۰۰۸) روی ۵ گونه مهم منطقه تارایی از جمله Albizzia lebbek، Dalbergia sissoo، Laucaena laucocephala، Shorea robusta، Tectonia grandis نشان داد که تنش شدید خشکی موجب کاهش وزن خشک، فتوسنتز و تعرق در همه گونه‌ها و افزایش مقاومت روزنهای در تمامی این ۵ گونه گردیده است.
ژانگ (۲۰۰۴) با بررسی اکوتیپهای مختلف صنوبر دارای خاکهایی با میزان آب متفاوت به این نتیجه رسیدند که تغییر در مقدار آب، فتوسنتز و هدایت روزنهای را کاهش میدهد و در اکوتیپهای مختلف مقدار این کاهش متفاوت است. اپرون و دریر (۱۹۹۳) با مطالعه بر روی یک توده طبیعی از Q. petrea وQ. robur نتیجه گرفتند که بعد از انجام تنش خشکی در این گونهها میزان فتوسنتزشان کاهش پیدا نکرد، بنابراین مشخص گردید که این گونهها به خشکی مقاوم میباشند. با بررسی ترزا و همکاران (۲۰۰۸) روی نهالهای Q. ilex طی استرسهای خشکی در میزان کلروفیل فلورسنس، فتوسنتز و کارایی مصرف آب در تیمارهای مختلف خشکی تفاوت معنیداری مشاهده شد.
واگنر و دریر[۱۲۸] (۱۹۹۷) با بررسی اثر تنش خشکی بر روی نهالهای سه گونه بلوط Q. petrea وQ. robur و Q. rubra مشاهده نمودند که در گونه Q. petrea میزان فتوسنتز و هدایت روزنهای، میزان بیوماس و عملکرد فتوسیستمII نسبت به دو گونه دیگر کمتر تغییر نمود و بنابراین به عنوان یک گونه مقاومتر شناسایی شد. در مطالعهای که توسط بهبودیان[۱۲۹] و همکاران (۱۹۸۶) بر روی تاثیر تنش کمبود آب بر میزان فتوسنتز در پسته خوراکی صورت گرفت، مشاهده نمودند که این گونه در شرایط سخت کم آبی در حالتی که پتانسیل آبی برگ به ۵- مگاپاسکال رسیده بود، قادر به انجام فتوسنتز میباشد.
۲-۳- جذب عناصر
در مطالعهای که توسط نیکان و قربانلی (۲۰۰۷) بر روی سویا صورت گرفت بیان کردند که تنش خشکی موجب افزایش پتاسیم در اندام هوایی شد. هم چنین در مطالعهای که توسط لی[۱۳۰] و همکاران (۲۰۰۳) بر روی برنج صورت گرفت بیان کردند که گونههای بردبار به خشکسالی سدیم بیشتری را دفع و با جذب بیشتر پتاسیم، نسبت سدیم به پتاسیم را در اندام هوایی خود پایین نگه میدارند. در مطالعهای که توسط منصوری و همکاران (۱۳۹۰) بر روی ژنوتیپهای مختلف برنج ایرانی تحت تنش خشکی صورت گرفته بود بیان کردند که ارقام متحمل، سدیم بیشتری را دفع کرده و با جذب پتاسیم بیشتر، نسبت سدیم به پتاسیم را در اندام هوایی خود پایین نگه می دارند آنها گزارش کردند که تنها مقدار سدیم و پتاسیم در تفکیک ارقام متحمل از حساس نمی تواند معیار کافی باشد، بلکه نسبت این دو یون سدیم به پتاسیم عامل مهمتری است تنش خشکی عموما باعث بالا رفتن میزان یون سدیم و کاهش جذب یون پتاسیم میشود، چرا که سدیم تمامیت غشاء سلولهای ریشه را از بین برده و از جذب انتخابی سلول میکاهد (ایزو و همکاران[۱۳۱]، ۱۹۹۱). والیا و همکاران، (۲۰۰۵) با مطالعهای که بر روی برنج انجام داده بودند به این نتیجه رسیدند که تجمع سدیم در گیاه منجر به خسارت میشود. در مطالعهای که توسط تاجعبدیپور (۲۰۰۴) بر روی سه رقم پسته بادامی نشان داد که دوره آبیاری تاثیر معنیداری بر غلظت پتاسیم برگ ندارد در حالی که غلظت پتاسیم ساقه و ریشه به طور معنی داری تحت تاثیر افزایش دور آبیاری قرار میگیرد. در مطالعهای که توسط آخوندی[۱۳۲] و همکاران، (۲۰۰۶) بر روی یونجه انجام شد به این نتیجه رسیدند که سدیم و پتاسیم در اثر تنش خشکی در اندامهای گیاه افزایش مییابد. همچنین نشان دادند که نسبت سدیم به پتاسیم در اندامهای هوایی و ریشه، با افزایش تنش خشکی افزایش مییابد. همچنین در مطالعاتی که توسط حاج میرزایی[۱۳۳]، (۲۰۰۶) بر روی بنه و ترنر، (۱۹۸۵) بر روی فلفل و بابو و پرکاش[۱۳۴]، (۲۰۰۶) بر روی انگور انجام شد بیان کردند غلظت فسفر ریشه با افزایش تنش خشکی کاهش می یابد، این در حالی است که در پژوهشی که توسط موسوی[۱۳۵] و همکاران، (۲۰۰۹) بر روی ژنوتیپهای مختلف بادام صورت گرفت مشاهده کردند که افزایش تنش خشکی تفاوت معنیداری در میزان فسفر ریشه نشان نداد.
۲-۴- شناسایی ژنهای مرتبط به خشکی با استفاده از روش cDNA-AFLP
تعدادی از ژنهای ناشی از خشکسالی برای اولین بار در کاج (Pinus taeda .L) شناسایی شدند که از طریق تجزیه و تحلیل مقایسهای با استفاده از cDNA-AFLP بهدست آمد و نتایج آنها نشان داد که اظهارهای متفاوتی را در شرایط کمبود آب داشتند (چانگ[۱۳۶] و همکاران، ۱۹۹۶). چانگ و همکاران قادر بودند یک درک و بینش کلی نسبت به رشتهها و الگوهای بیان شده ناشی از تنش خشکی را ارائه دهند. همچنین برای شناسایی تعداد بیشتری از ژنهای پاسخگو به تنش خشکی بدون اساس و پایه علمی پیشین با استفاده از CDNAAFLP در کاج بیابانی توسط دپس[۱۳۷] و همکاران، (۲۰۰۳) مطالعاتی صورت گرفت که در طی این مطالعه ۴۸ ژن پاسخگو به خشکسالی شناسایی شدند و از این ۴۸ ژن بسیاری از پروتئینهای شناخته شده عملکرد آنها با فتوسنتز، متابولیسم کربوهیدراتها و سنتز دیواره سلولی گیاهی و دفاع مطابقت داشت. آزمایشات مشابهی با استفاده از روش cDNA-AFLP جهت شناسایی ژنهای پاسخگو به خشکسالی در برگهای جوان ارقام مختلف بادام (Prunus amygdalusصورت گرفت و متوجه شدند که ژنهای اظهار شده تحت تنش خشکسالی متفاوت بودند (کامپلانس[۱۳۸] و همکاران، ۲۰۰۱). لورنز و همکاران (۲۰۰۶)، با مطالعهای که بر روی P. taeda L. تحت تنش خشکی انجام دادند توانستند ژنهای پاسخگو به خشکسالی را شناسایی کنند. در این بررسی cDNA-AFLP برای بررسی بیان ژن در P. taeda L. در تنش خشکی نشان داد که تغیراتی که در الگوهای بیان ژن در واکنش به خشکی صورت میگیرد فقط بصورت کیفی است و کمی نیست (لورنز[۱۳۹] و همکاران، ۲۰۰۶).
ژانگ[۱۴۰] (۱۹۸۹) در مطالعهای که بر روی گونهی هندوانه ابوجهل Citrullus colocynthis انجام داد، متوجه شد که به دلیل دارا بودن سیستم ریشهای عمیق، گونهای مقاوم در برابر خشکسالی است و گیاه را تحت تنش خشکی با استفاده از پلیاتیلن گلیکول قرار دادند و در نهایت از cDNA-AFLP ریشه برای مطالعهی بیان ژنها استفاده شد. نتایج نشان داد که هجده ژن وجود دارد که با مسیرهای متابولیکی هورمونهایی مانند آبسزیک اسید، اسید سالسیلیک و اسید جاسمونیک در ارتباط بودند. همچنین مطالعهای که روی Ammopiptanthus mongolicus در پاسخ به خشکی انجام شد، بیان ژن این گونه تحت تنش خشکسالی، سرما و ترکیبی از خشکسالی و تنش سرمایی در مدت زمانهای ۰، ۶، ۱۲، ۲۴ و ۴۸ ساعت پس از اعمال تنشهای فوق با استفاده از cDNA-AFLP مطالعه شد. در نهایت با استفاده از ۶۴ ترکیب پرایمری مختلف در کل ۴۰۹۳ قطعه cDNA جدا شد که ۳۹۵ باند خاص در میان ۴۰۹۳ باند مشاهده شد. ۳۹ قطعه بیان شده از نمونههایی بودند که تحت تنش خشکی قرار گرفتند و ۷۰ تا از قطعههای بیان شده قابل تشخیص از نمونههایی بود که در سرما قرار گرفته بودند (وانگ[۱۴۱] و همکاران، ۲۰۱۱).
کاربرد فنcDNA-AFLP بر روی گونهی Festuca sp. نیز با کمک آنزیمهای NSPI و Taq برای تشخیص ژنهای اظهار شده مورد استفاده قرار گرفت. تحت تنش خشکی در کل ۴۶۴ قطعهی مختلف در Festuca تولید شد (وانگ، ۲۰۰۵). برای تعیین بیان ژن و پاسخهای فیزیولوژیکی و روابط درونی در صنوبر سیاه و سفید نیز نسبت به میزان دیاکسیدکربن بالا، خشکسالی و ترکیبی از هر دو نیز مطالعهای صورت گرفت که از هزاران رونوشت بیان شده در پاسخ به این تنشها بیش از ۱۶۰۰ ژن از چند مسیر وجود داشت (بیش از ۱۰ برابر) که بیان متفاوت بین شرایط کنترل و تحت تنش را داشتند. این نتایج به میزان زیادی باعث درک آنها در مورد پاسخهای درختان به تغییرات آب و هوایی جهانی و در نهایت اثرات آن بر روی درختان گردید (راجورا و همکاران، ۲۰۱۱). در تحقیقی دیگر نیز که روی زمینهای برنج در دشتهای بالا و پایین با استفاده از cDNA-AFLP صورت گرفت، برنجهایی که در دشتهای بالا بودند مقاومت بیشتری نسبت به تنش خشکی نشان دادند. نتایج نشان داد که بیش از ۹۰% از ژنهای بیان شده تحت تنش خشکی در دو ژنوتیپ برنج تحت تاثیر قرار نگرفتند و بیش از ۸% تنش در هر دو بیان و کمتر از ۱% بصورت ویژه در در دشتهای بالا یا پایین بیان شد. ۵۷ ژن بصورت خالص در دشتهای بالا و ۳۸ ژن در دشتهای پایین اظهار شد (گائو[۱۴۲] و همکاران، ۲۰۰۹). طاهری (۱۳۸۴) مطالعهای را بر روی گونهی گندم، جهت بررسی الگوی بیان ژن با روش cDNA-AFLP تحت تنش خشکی انجام داد، در نهایت اختلاف زیادی در الگوی بیان ژنها بین تیمارهای مختلف خشکی در مقایسه با شرایط نرمال در بافت برگ مشاهده ننمود، ولی در بافت ریشه بخصوص بین تیمارهای مختلف خشکی، این اختلافات محسوستر بود. بنابراین بافت ریشه جهت بررسی الگوهای بیان ژن بین شرایط نرمال رطوبتی و تحت تنش مناسبترتشخیص داده شد.
در مطالعهای که توسط گاپتو و همکاران (۲۰۱۲) صورت گرفت روش cDNA-AFLP برای شناسایی بیان ژن در پاسخ به خشکسالی در چای مورد استفاده قرار گرفت، در این مطالعه، خشکسالی به صورت مصنوعی القا شد که در نهایت قطعات بهدست آمده از ۱۰۸ رونوشت[۱۴۳] که به صورت متفاوت در ژنوتیپ های مقاوم به خشکی بیان میشدند، شناسایی شدند و از این بین ۸۹ مورد توالی یابی شدند. ۵۹ مورد از آنها همولوگ[۱۴۴] (شبه) بودند. بررسی عملکرد این ژنها حاکی از ارتباط این ژنها با متابولیسم کربوهیدراتها، پاسخ به استرس، فرایند تغییر پروتئینها و ترجمه بود.
ویس و همکاران (۱۹۹۵) برای شناسایی ارقام مقاوم نیشکر در پاسخ به قارچ Ustilago مطالعاتی را انجام دادند که هدف از این مطالعه بهدست آوردن یک درک و بینش کلی نسبت به مکانیسمهای مقاومت با امکان جدا سازی قطعهای خاص از ژن با استفاده از نشانگر RFLPدر نقشه برداری بود. آنها از روش cDNA-AFLP برای شناسایی ژنهای مختلف در نیشکر استفاده کردند، در نهایت گونههای حساس و مقاوم شناسایی و توالیهای همسان از قطعات ژنتیکی جدا شده شناسایی شدند.
کوئلهو[۱۴۵] و همکاران (۲۰۰۷) در طی مطالعهای که روی مقاومت به بیماری قارچی phytopthera با cDNA-AFLP انجام دادند یک باند مرتبط با ژنهای مقاومت به بیماری در پایههای درختی گونهی Quercus suber که آلوده به قارچ Phytophthora بود، شناسایی نمودند. همچنین نتایج تجزیهcDNA-AFLP ژنهای اظهارشده از گیاه گوجه فرنگی که شامل ژنهای مقاومت در برابر Cladosporium fulvum همراه با ژن Avr4 avirulence از یک قارچ گیاهی بود، در مقایسه با گیاهانی که در شرایط کنترل بودند، نشان داد که اظهارهای متفاوتی در الگوهای باندی وجود دارد (گابرلیس[۱۴۶] و همکاران، ۲۰۰۶).
یک تاریخچه از تجزیه و تحلیلهای مولکولی نشان میدهد که داشتن یک درک کلی از تاثیر خشکسالی بر ژنوم گیاهی میتواند یک تصویر کلیتر از محل ژنها و پروتئینهای پاسخگو به خشکسالی به ما بدهد. توجه کردن به چگونگی و درک این موضوع میتواند در حفظ سلامت جنگل و بهبود مزارع و بهرهوری از جنگل تاثیربگذارد (آلن[۱۴۷] و همکاران، ۲۰۱۱). آنالیز ژنوم گستردهای از پاسخ درختان جنگلی نسبت به تنش خشکی میتواند به وسیله ابزارهای جدید و قویتری برای حفاظت از تنوع و اهداف انتخابی برای پرورش و یا اصلاح ژنوتیپ درختان جنگلی بهترین سناریوها از خشکسالی را در آینده نشان دهد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت zusa.ir مراجعه نمایید.

Copyright © All rights reserved. | Newsphere by AF themes.