Plant Process and Function
فرآیند و کارکرد گیاهی
Journal of Plant Process and Function
Agriculture
http://jispp.iut.ac.ir
1
admin
2322-2727
2383-3688
10.22034
fa
jalali
1394
3
1
gregorian
2015
6
1
4
11
online
1
fulltext
fa
سطح بیان پروتئینهای ناقل ZIP1 و ZIP5 در ریشه و برگ سه رقم گندم با روی-کارایی متفاوت
Expression level of ZIP1 and ZIP5 transporters in root and leaves of three different zinc-efficiency wheat cultivars
بیوتکنولوژی
biotechnology
پژوهشي
Research
توانایی گیاهان برای رشد و تولید عملکرد بالا در خاکهای با غلظت کم روی، در بین ارقام مختلف گندم متفاوت است، اما تاکنون مکانیسم فیزیولوژی دخیل در زمینه روی-کارایی و همچنین نقش پروتئینهای ناقل روی در تحمل گیاهان به کمبود روی، بهطور کامل مشخص نیست. این مطالعه با هدف مقایسه سطح بیان دو پروتیئن ناقل روی و فعالیت آنزیم کاتالاز در ارقام مختلف گندم، در شرایط کمبود روی انجام شد. سه رقم گندم با روی-کارایی متفاوت شامل بککراس (روی-کارا)، کویر (روی-ناکارا) و دوروم (روی-ناکارا) در خاک با غلظت کم روی قابل دسترس (2/0 میلیگرم بر کیلوگرم) کشت شدند و در مرحله خوشهدهی سطح بیان دو ژن ZIP1 و ZIP5، فعالیت آنزیم کاتالاز و غلظت روی در ریشه و برگ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ژن ZIP1 در ریشه هر سه رقم گندم بیان شد، اما سطح بیان این ژن در ریشه رقم بک-کراس بیشتر از دو رقم دیگر بود. ژن ZIP5 بر خلاف ژن ZIP1، در برگ بیان شد و سطح بیان این ژن در هر سه رقم مشابه بود. غلظت روی در ریشه و برگ رقم بککراس کمتر از ارقام روی-ناکار بود، اما فعالیت کاتالاز در این رقم بهطور معنی-داری بیشتر بود. بر اساس نتایج بدست آمده، یکی از دلایل روی-کارایی ارقام مورد مطالعه ممکن است به علت افزایش سطح بیان ژن ZIP1 در ریشه و در نتیجه انتقال روی از خاک به گیاه باشد.
The ability of plants to grow and produce high yields in soils with low zinc (Zn) availability is different among wheat cultivars. However, the physiological mechanism behind Zn efficiency is not currently fully understood and the putative role of Zn transporter proteins in contributing to Zn efficiency has not yet been determined. Therefore, the aim of this study was to compare the expression level of two Zn transporter proteins and catalase activity in different wheat cultivars under Zn deficiency. Three wheat cultivars differing in Zn efficiency including Back Cross (Zn-efficient), Kavir (Zn-inefficient), and Durum (Zn-inefficient) were grown in a severely Zn-deficient soil (DTPA-extractable Zn = 0.2 mg kg-1). Plants were sampled before emergence of main spike and analyzed for expression level of ZIP1 and ZIP5 transporters, catalase activity and Zn concentration in roots and leaves. Results showed that ZIP1 was expressed in the roots of three wheat cultivars, but expression level of this gene in Back Cross root was greater than the other cultivars. Unlike ZIP1 gene, ZIP5 was expressed in the leaves and expression levels were similar in all three cultivars. Zinc concentration in roots and leaves of Back Cross was lower than Zn-inefficient cultivars but catalase activity was significantly higher in this cultivar. Based on these results, Zn-efficiency of cultivars studied might be at least in part due to over-expression of ZIP1 in root and consequently transformation of Zn from soil to plants.
ارقام گندم, روی-کارایی, ناقل روی, آنزیم کاتالاز
Catalase activity, Wheat cultivars, Zinc efficiency, Zinc transporter
23
32
http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-437-1&slc_lang=fa&sid=1
Somayeh
Ghasemi
سمیه
قاسمی
s.ghasemi@yazd.ac.ir
10031947532846004176
10031947532846004176
Yes
Yazd university
دانشگاه یزد
Amir Hossein
Khoshgoftarmanesh
امیرحسین
خوشگفتارمنش
amirhkhosh@cc.iut.ac.ir
10031947532846004177
10031947532846004177
No
IUT university
دانشگاه صنعتی اصفهان
Badraldin Ebrahim
Sayed-Tabatabaei
بدرالدین ابراهیم
سید طباطبایی
sayedt@cc.iut.ac.ir
10031947532846004178
10031947532846004178
No
IUT university
دانشگاه صنعتی اصفهان
Ghazaleh
Khaksar
غزاله
خاکسار
gghkhaksar@gmail.com
10031947532846004179
10031947532846004179
No
IUT university
دانشگاه صنعتی اصفهان