Skip to main content
SUPERVISOR
Majid Talebi,Mehdi Rahim malek,Badraldinebrahim Seyed tabatabaei
مجید طالبی (استاد راهنما) مهدی رحیم ملک (استاد مشاور) بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hajar Mojaddam
هاجر مجدم

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Effect of salinity on gene expression pattern and activation of some enzymatic antioxidants in Azolla filiculoides
Salinity is considered one of the most important environmental plant’s stress that is effective in all growth stages and as a limitation of agriculture crop production. This stress affects different physiological procedures that Oxidative damages to cellular components which are created by reactive oxygen species, are considered one the most important of them. In response, plants produce enzymatic antioxidants such as CAT, APX, and SOD to reduce the magnitude of these damages to the minimum. Azolla is a floating aquatic fern that grows in wetlands and has many usages such as bio-fertilizers in farms and animals’ food. Considering that Azolla also grows in sewers, it seems that it can withstand salinity. due to limited researches around the functions of genes and antioxidants enzymes of this plant, this research aims to analyze the effectiveness of salinity on the function and expression amount of CAT, APX, and SOD antioxidant enzymes gene of Azolla Filiciloides plant in four different salinity levels (0, 60, 90 and 120 Milimolar NaCl) and 2, 4 and 6 days of treatment. Therefore, first, the RNA components of all specimens have been extracted in the phenol-chloroform method and their cDNA has been synthesized. After designing specific primer pairs, the suitable connection temperature has been assigned by the PCR and the expression of the gene enzyme’s analysis has been conducted in a real-time PCR reaction. The function amount of the mentioned enzymes has been achieved with the extraction of plants sap sample and Spectrophotometry. Results show that at low levels of salinity the function and expression amount of SOD, CAT, and APX enzymes have increased significantly, but at 90 Milimolar, this increase only lasted for four days. At 120 Milimolar, the function and expression amount of all three enzymes gene showed no increase what so ever. Bearing in mind the results of this research, it seems that the activation of antioxidants enzymes defensive system has a major role in explaining the increase of salinity in Azolla’ s planting area. Key words: Salinity, Azolla , Antioxidant enzymes
شوری به عنوان یکی از مهم‌ترین تنش‌های محیطی گیاهان محسوب می‌شود که در تمام مراحل تاثیر گذار بوده و از عوامل محدود کننده تولید محصولات کشاورزی به شمار می‌رود. این تنش فرایندهای فیزیولوژیکی مختلفی را در گیاه تحت تاثیر قرار می‌دهد که از مهم‌ترین آنها آسیب‌های اکسیداتیو به اجزای سلولی است که توسط گونه‌های فعال اکسیژن ایجاد می‌شوند. در مقابل، گیاهان نیز با تولید آنتی‌اکسیدان‌های آنزیمی نظیرکاتالاز(CAT)،آسکوربات پراکسیداز(APX) و سوپراکسید دیسموتاز(SOD) آثار مخرب چنین آسیب‌هایی را به حداقل می‌رسانند. با توجه به اینکه اطلاعات کافی در مورد کارکرد ‌ژن‌ها و فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی در گیاه آزولا محدود می‌باشد هدف این پژوهش بررسی تاثیر تنش شوری بر میزان فعالیت و بیان ژن‌ آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی CAT، APX و SOD گیاه Azoll filiculoides در چهار سطح شوری (?، ??، ?? و ??? میلی مولار NaCl) و در زمان های ?، ? و ? روز بررسی گردید. بدین منظور ابتدا محتوای RNA تمام نمونه ها به روش فنل-کلروفرم استخراج وcDNA آن‌ها سنتز شد. پس از طراحی جفت آغازگرها‌ی اختصاصی، دمای اتصال مناسب هر یک از آن‌ها در واکنش شیب دمایی PCR تعیین شد و بررسی بیان ژن‌های آنزیم‌های مربوطه در واکنش Real-Time PCR صورت گرفت. میزان فعالیت آنزیم‌های مربوطه نیز با استخراج عصاره‌ی گیاهی نمونه ها و انجام اسپکتوفتومتری حاصل گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که بیان‌ ژن و فعالیت آنزیم کاتالاز در سطوح شوری پایین افزایش می‌یابد. بیشترین سطح فعالیت و بیان ژن آنزیم کاتالاز در سطح شوری ?? میلی مولار NaCl ثبت گردید که نسبت به نمونه‌ی کنترل افزایش معنی‌دار داشت و تا روز ششم این افزایش ادامه داشت. در سطح شوری ?? میلی‌مولار افزایش بیان ژن و فعالیت آنزیم‌ کاتالاز فقط تا روز چهارم معنی‌دار بود. فعالیت و بیان ژن آنزیم آسکوربات‌پراکسیداز در سطح شوری (?? میلی‌مولار) و پس از گذشت شش روز افزایش معنی‌داری داشت، اما در سطح شوری ?? میلی‌مولار این افزایش فقط تا روز چهارم ثبت گردید. بیشترین میزان فعالیت و بیان ژن آسکوربات‌پراکسیداز در سطح شوری ?? میلی مولار و پس از گذشت شش روز می‌باشد. نتایج حاصل برای آنزیم سوپراکسید‌دیسموتاز همانند دو آنزیم دیگر به این صورت بود که بیشترین میزان فعالیت و بیان ژن آنزیم سوپر اکسید‌دیسموتاز در سطح شوری ?? میلی‌مولار و پس از گذشت شش روز از اعمال تیمار شوری بود. در سطح شوری ?? میلی مولار افزایش بیان ژن و فعالیت آنزیم فقط تا روز چهارم معنی‌دار بوده. در سطح شوری ??? میلی‌مولار میزان فعالیت و بیان ژن هر سه آنزیم هیچگونه افزایشی نداشت.با توجه به نتایج این پژوهش به نظر می‌رسد فعال شدن سسیستم دفاعی آنتی‌اکسیدان آنزیمی نقش عمده‌ای در پاسخ به افزایش سطح شوری محیط کشت آزولا می‌باشد، و گیاه با افزایش بیان ژن و فعالیت این آنزیم‌ها به مقابله با تنش اکسیداتیو می‌پردازد. کلمات کلیدی : آزولا، شوری، آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، بیان ژن

ارتقاء امنیت وب با وف بومی