میثم رادفر - دانشجوی دکتری کشاورزی هسته ای و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
سیده ساناز رمضانپور - دانشیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
حسن سلطانلو - دانشیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
لیلا کیان مهر - محقق پسادکتری، گروه علوم زیستی و بیوتکنولوژی، دانشگاه شهید بهشتی تهران

گندم یکی از مهم ترین غلات جهان بوده و میزان تولید آن در مناطق مختلف تحت تاثیر خشکی کاهش می یابد. موتانت T۶۵-۵۸-۸ یک ژنوتیپ متحمل به خشکی می باشد که با پرتودهی به گندم طبسی ایجاد شده است. در این تحقیق در مرحله گلدهی به مطالعه آنزیم های دخیل در مکانیسم های تحمل به خسارت اکسیداتیو ناشی در برگ پرچم پرداخته شده و بیان ژن های مرتبط با این آنزیم ها نیز با استفاده از روش RNAseq بررسی شد. مقدار تنش خشکی بر اساس ظرفیت زراعی اعمال گردید. بررسی شاخص های سوپر اکسید دیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT)، گلوتاتیون ردوکتاز (GR) و گلوتاتیون پراکسیداز (GPX) نشان داد در سطح احتمال یک درصد تفاوت معنی دار وجود دارد. با افزایش تنش خشکی، میزان فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز در هر دو ژنوتیپ افزایش یافته است و این افزایش در ژنوتیپ موتانت بیشتر از والد طبسی بود. بررسی ۲۱ ژن مرتبط با آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز نشان داد که بیان یک ژن FSD۳، دو ژن CSD۱، دو ژن FSD۲ و یک ژن CCS در ژنوتیپ موتانت در شرایط تنش خشکی نسبت به شاهد تغییر بیان معنی داری داشتند. از ۱۴ ژن مرتبط با کاتالاز، ۳ ژن با نام CAT۱ و ۳ ژن با نام CAT۲ در ژنوتیپ موتانت در شرایط تنش خشکی نسبت به شاهد افزایش معنی داری داشته اند. یک ژن CAT۱ و دو ژن CAT۲ در ژنوتیپ موتانت در شرایط خشکی دارای بیان بیشتری نسبت به ژنوتیپ والد طبسی بود. افزایش تنش خشکی باعث افزایش میزان فعالیت آنزیم های گلوتاتیون ردوکتاز و گلوتاتیون پراکسیداز شده و فعالیت این آنزیم ها در ژنوتیپ والد بیشتر از ژنوتیپ موتانت بود. از ۱۶ ژن مرتبط با گلوتاتیون پر اکسیداز تعداد ۷ ژن با نام CSA در ژنوتیپ موتانت در شرایط تنش خشکی نسبت به شاهد افزایش معنی داری داشتند. فعالیت آنزیم های SOD، CAT و GPX می تواند تحت تاثیر عوامل و ترکیبات شیمیایی مهار یا تشدید شود.

آنتی اکسیدان های آنزیمی, تغییر بیان ژن, توالی یابی RNA, ظرفیت زراعی, گندم موتانت