بررسی پاسخ های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی و مطالعه بیان ژن گیاه نخود تحت شرایط تنش خشکی

تنش خشکی یکی از چالش های اصلی تولید نخود بوده و بررسی واکنش ژنوتیپ های مختلف به تغییرات رطوبت و تعیین صفات مرتبط با تحمل خشکی یکی از اجزا اصلی برنامه های اصلاحی این گیاه به شمار می رود. این پژوهش به منظور ارزیابی فیزیولوژیک و درک بهتر اساس مولکولی تحمل خشکی در گیاه نخود تیپ کابلی به اجرا در آمد. 6 ژنوتیپ نخود تیپ کابلی که براساس شاخص های مبتنی بر عملکرد به عنوان ژنوتیپ متحمل به خشکی انتخاب شده بودند همراه با لاین های متحمل و حساس به خشکی در شرایط کنترل شده کشت شدند و پس از گلدهی در معرض سه تیمار مختلف آبیاری مطلوب (‮‭90-85‬ درصد ظرفیت زراعی)، تنش متوسط(‮‭60-55‬ درصد ظرفیت زراعی) و تنش شدید(‮‭30-25‬ درصد ظرفیت زراعی (قرار گرفتند. واکنش ژنوتیپ های مختلف نخود در مواجهه با تنش بسیار متنوع بود. مکانسیم فرار از خشکی یک از مکانسیم های دخیل در تحمل ژنوتیپ های نخود شناخته شد. همه ژنوتیپ ها مکانیسم اجتناب از طریق کاهش هدایت روزنه ای را نشان دادند اما حساسیت دستگاه روزنه ای ژنوتیپ حساس بیشتر از سایر ژنوتیپ ها بود. تعدیل اسمزی به عنوان مکانیسمی برای تحمل خشکی در گیاه نخود شناخته شد. پرولین و گلیسین بتایین به عنوان یک اسمولیت عام در همه ژنوتیپ ها در اثر تنش افزایش یافتند، درحالی که از نظرکربوهیدرات های محلول تنوع بسیاری در میان ژنوتیپ ها مشاهده شد. سطح پرولین در ژنوتیپ حساس بالاتر از بقیه ژنوتیپ ها بود بنابراین پرولین به عنوان یک نشانه از سطح تنش در گیاه نخود می تواند در نظر گرفته شود. آنالیزهای بیان ژن با استفاده از روش ‭cDNA-AFLP ‬نشان داد که ژن های دخیل در بیوسنتز پروتیینها نظیر پروتیین ریبوزومیS8، ژن های دخیل در متابولیسم ماکرومولکول ها شامل چپرون های میتوکندریایی، پروتیازها، هیدرولازها وآنزیم های دیگر نظیر‭UDP ‬گلوکورونیک اسید دکربوکسیلاز و ایزوفلاونویید دهیدراتاز، ژنهای فراهمکننده انرژی نظیر‭NADH ‬دهیدروژناز؛ ژنهای دخیل در نقل و انتقال سلولی نظیر ناقلهای کلر؛ ژن های دخیل در ترارسانی نظیر کالمودولین و رسپتور ‭ABA‬، ژن های دخیل در تنظیم رونویسی نظیرهیستون داستیلاز و ژن های دخیل در تقسیم کلروپلاست از جمله ژنهایی هستند که در واکنش گیاه نخود به تنش خشکی نقش دارند. بنابراین الاستیسیته بالاتر دیواره سلولی، بیان بالاتر ایزوفلاون ها، حفظ ساختار و عملکرد پروتیین ها توسط بیان بیشتر چپرون های میتوکندریایی، مرگ سلولی برنامه ریزی شده و تحرک مجدد مواد غذایی از برگ ها به سمت دانه ها از جمله مکانیسم هایی است که اختلاف بین ژنوتیپ های متحمل و حساس را با یکدیگر مشخص می سازند. واژه های کلیدی: بیان ژن، تنش خشکی، ترانسکریپتوم، شاخص های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی، نخود کابلی، ‭cDNA-AFLP‬، ‭RNA