دانشگاه شهید باهنر کرمان (دانشکده کشاورزی و پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی) و انجمن بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 2228-6705 12 1 2020 04 20 Study of expression of telomerase gene in oily sunflower under drought stress بررسی بیان ژن تلومراز در آفتابگردان روغنی تحت تنش خشکی 125 142 2591 10.22103/jab.2020.14559.1162 FA فائزه حسین پور گروه اصلاح و بیوتکنولوژی گیاهی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه رضا درویش‌زاده استاد، گروه اصلاح و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشگاه ارومیه، ارومیه و استاد، پژوهشکده زیست‌فناوری دانشگاه ارومیه، ارومیه. مریم پروینی کهنه شهری گروه زیست شناسی، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران Journal Article 2019 12 21 <strong>Abstract</strong> <br /><strong>Objective</strong> <br />Drought is the most common environmental stress, which approximately limits production in 25 percent of the world's land. Drought stress causes changes in plant morphology, physiology and profile of genes expressions. One of the effects of oxidative stress due to drought stress is damage to telomeric DNA. The predominant mechanism of telomere conservation in most eukaryotes is dependent on telomerase activity, which prevents shortening of the chromosome end. In the present study the expression of telomerase gene has been investigated in two sunflower tolerant and susceptible genotypes using real time PCR technique. <br /><strong> </strong> <br /><strong>Materials and methods</strong> <br />The inbred lines; ENSAT254 and LC1064C were planted in a completely randomized design with three replications in the greenhouse. The plants were kept at 100% crop capacity up to 8 leaf stage in terms of hydration. After this stage, a number of pots were kept at the same capacity, but some others were kept at 80%, 60% and 40% crop capacity. Leaf samples were taken at two times; 7 and 21 days after stress application. RNA was extracted from leaf samples using RNX-plus TM extraction solution (Sinaclone Co., Iran) and real time PCR was conducted using specific telomerase gene primers. Analysis of variance and mean comparison were performed using SAS 9.4 software. Charts were drawn with Excel 2016. <br /><strong> </strong> <br /><strong>Results</strong> <br />The results of the mean comparisons showed that the expression of the genes encoding the telomerase enzyme in the sensitive and resistant genotypes of sunflower is different, so that the expression of the gene encoding telomerase enzyme in the resistant genotype (ENSAT254) increased significantly compared to the sensitive one (LC1064C).  <br /><strong> </strong> <br /><strong>Conclusions</strong> <br />Since telomerase plays an essential role in maintaining genome integrity and stability of cell cycle, therefore, the higher expression of telomerase gene in tolerant genotype (ENSAT254) compared to susceptible one (LC1064C) probably suggests that this gene is involved in resistance of sunflower to drought stress.  <strong>چکیده</strong><br /> <strong>هدف:</strong> خشکی شایع‌ترین تنش محیطی است که به طور تقریبی موجب محدودیت تولید در 25 درصد از زمین‌های دنیا می شود. <strong> </strong>تنش خشکی باعث ایجاد تغییرات در مورفولوژی، فیزیولوژی و پروفایل بیان ژن ها در گیاه می‌شود. یکی از اثرات تنش خشکی، تنش اکسیداتیو است که سبب آسیب به DNA تلومری می شود. مکانیسم غالب حفظ تلومر در اکثر یوکاریوت‌ها وابسته به فعالیت آنزیم تلومراز است که مانع کوتاه شدن انتهای کروموزوم می‌گردد. در این مطالعه بیان ژن تلومراز در دو ژنوتیپ مقاوم و حساس به خشکی در آفتابگردان روغنی با تکنیک Real time PCR ارزیابی شد.<br /> <strong>مواد و روش ها:</strong> ژنوتیپ های ENSAT254 و LC1064C در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار در گلخانه کشت شدند. گیاهان تا مرحله 8 برگی از لحاظ وضعیت آبی نزدیک 100 درصد ظرفیت زراعی نگهداری شدند. بعد از این مرحله تعدادی از گلدان‌ها در همان ظرفیت زراعی نگه‌داری شدند (نمونه های شاهد) اما تعدادی تحت تنش خشکی 80%، 60% و 40% ظرفیت زراعی قرار گرفتند. نمونه برداری از برگ ها در دو زمان 7 و 21 روز بعد از اعمال تنش و از تیمار شاهد انجام گرفت.<strong> </strong>استخراج RNA از نمونه‌های برگی با استفاده از محلول استخراج RNX-plus^TM (شرکت سیناکلون، ایران) و واکنش  Real time PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن­ تلومراز انجام گرفت. تجزیه ‌واریانس داده‌ها و مقایسه ‌میانگین تیمارها با استفاده از نرم‌افزار SAS 9.4 انجام گرفت. نمودارها با Excel  نسخه 2016 رسم شدند.<br /> <strong>نتایج:</strong> نتایج مقایسات میانگین نشان داد میزان بیان ژن کدکننده آنزیم تلومراز در ژنوتیپ ‌های حساس و مقاوم آفتابگردان متفاوت است به‌طوری که میزان بیان ژن کدکننده آنزیمتلومراز در ژنوتیپ مقاوم (ENSAT254) نسبت به ژنوتیپ حساس (LC1064C) به‌طور معنی‌داری افزایش یافت.<br /> <strong>نتیجه­گیری:</strong> از آنجاییکه آنزیم تلومراز در حفظ یکپارچگی و پایداری ژنوم در چرخه‌ی سلولی نقش اساسی دارد در نتیجه افزایش بیان ژن تلومراز در ژنوتیپ متحمل (ENSAT254) در مقایسه با ژنوتیپ حساس (LC1064C) احتمالا حاکی از دخالت ژن فوق در مقاومت آفتابگردان به تنش خشکی باشد.  https://jab.uk.ac.ir/article_2591_8b1effa16f7eac5eba254e13f189b474.pdf