دانشگاه شهید باهنر کرمان (دانشکده کشاورزی و پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی) و انجمن بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 2228-6705 14 4 2022 12 22 Investigating the effect of chitosan on gene expression, p5cs enzyme activity and proline content in rapeseed (Brassica napus L.) under salt stress بررسی تاثیر کیتوزان بر بیان ژن، فعالیت آنزیم p5cs و میزان پرولین در گیاه کلزا (Brassica napus L.) تحت تنش شوری 181 200 3518 10.22103/jab.2022.18349.1348 FA زهره خسرویان دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زیست شناسی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران منیره رنجبر استادیار، گروه زیست شناسی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران علی محمد احدی دانشیار، گروه ژنتیک مولکولی، دانشکده علوم، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Journal Article 2022 10 23 Objective Salinity is one of the most important stresses that reduce the yield of most plants. Plants use different mechanisms in response to environmental stresses. Chitosan and its oligomers are used in plants to resist abiotic stresses such as salinity. In this study, the effect of chitosan and salinity on gene expression and p5cs enzyme activity and proline content in rapeseed was investigated.   Materials and methods For this purpose, rapeseed plants were treated with sodium chloride solution (0, 50, 100, and 150 mM) and chitosan (0, 5, and 10 mg/L). The experiment was performed as a factorial experiment with a completely randomized design in 3 replications. Treated plants were harvested to measure gene expression, p5cs enzyme activity, and proline content.     Results With increasing salt concentration, the expression of the delta-1 proline-5 carboxylate synthetase (P5CS) gene, enzyme activity, and proline content increased. In the combined salinity of 100 mM with chitosan 10 mg/L, gene expression, activity, and proline content in rapeseed had the highest amount. The use of chitosan in the salt-containing medium compared to the salinity treatments in the same concentration, caused the P5CS gene to be expressed more, increased enzyme activity, and then more proline was synthesized. Therefore, there is a positive correlation between gene expression, enzyme activity, and the amount of proline produced.   Conclusions According to the results, chitosan with a concentration of 10 mg / l in salinity treatment, by increasing gene expression and the activity of the enzyme delta-1-proline-5-carboxylate synthetase (P5CS), produced proline, which increases the plant's resistance to salinity stress. هدف: شوری یکی از مهمترین تنش‌هایی است که عملکرد اکثر گیاهان را در سراسر جهان کاهش می‌دهد. گیاهان از مکانیزم‌های مختلفی در پاسخ به تنش‌های زیست محیطی استفاده می‌کنند. از کیتوزان و الیگومرهای آن در گیاهان برای ایجاد مقاومت در برابر تنشهای غیر زیستی مانند شوری استفاده می‌شود. در این مطالعه تاثیر کیتوزان و شوری بر بیان ژن و فعالیت آنزیم p5cs و میزان پرولین در گیاه کلزا بررسی شده است.مواد و روش‌ها: بدین منظور گیاهان کلزا تحت تیمار‌های شوری (0، 50، 100 و 150 میلی‌مولار)، سطوح کیتوزان (0، 5 و 10 میلی‌گرم در لیتر) در آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار انجام شده و جهت ارزیابی بیان ژن و فعالیت آنزیم p5cs و میزان پرولین مورد استفاده قرار گرفتند.نتایج: با افزایش شوری میزان بیان ژن دلتا - 1 پرولین - ۵ کربوکسیلات سنتتاز (P5CS)، فعالیت آنزیم و محتوای پرولین افزایش یافته است. در تیمار توام شوری 100 میلی مولار با کیتوزان 10 میلی‌گرم در لیتر، بیان ژن، فعالیت و میزان پرولین در گیاه کلزا دارای بیشترین میزان بود. استفاده از کیتوزان در محیط حاوی نمک در مقایسه با تیمارهای شوری هم غلظت، باعث شده تا ژن P5CS بیشتر بیان شده، فعالیت آنزیم مربوطه افزایش یافته و به دنبال آن پرولین بیشتری سنتز گردد. بنابراین همبستگی مثبتی بین بیان ژن، فعالیت آنزیم و میزان پرولین تولید شده وجود دارد.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج می‌‌توان بیان کرد که کیتوزان با غلظت 10میلی‌گرم در لیتر در شرایط شوری با افزایش بیان ژن و فعالیت آنزیم دلتا- 1 پرولین - ۵ کربوکسیلات سنتتاز (P5CS)، پرولین تولید کرده که باعث افزایش مقاومت گیاه به تنش می‌‌گردد. https://jab.uk.ac.ir/article_3518_5401acfe633e6817b508b84d23686743.pdf