اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 20 |
| تعداد شماره‌ها | 347 |
| تعداد مقالات | 2,870 |
| تعداد مشاهده مقاله | 3,261,186 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,396,183 |
The effect of drought stress on the expression of genes TaMOR, TaNAC69-1 and TaExpb23 in different bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars | ||
| Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding | ||
| دوره 9، شماره 2 - شماره پیاپی 18، دی 2020، صفحه 72-82 اصل مقاله (554.59 K) | ||
| نوع مقاله: Research paper | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30479/ijgpb.2021.15069.1297 | ||
| نویسندگان | ||
| Payman Aligholizadeh-Moghaddam1؛ Gholam Ali Ranjbar* 1؛ Hossein Shahbazi2؛ Hamid Najafi-Zarrini1 | ||
| 1Department of Plant Breeding, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, P. O. Box: 578, Sari, Iran. | ||
| 2Department of Plant Breeding, Ardabil Branch, Islamic Azad University, Ardabil, Iran. | ||
| تاریخ دریافت: 28 فروردین 1400، تاریخ بازنگری: 08 مهر 1400، تاریخ پذیرش: 25 مهر 1400 | ||
| چکیده | ||
| For evaluating the effects of TaMOR, TaNAC69-1 and TaExpb23 expression on root system architecture and drought tolerance of wheat, 10 bread wheat varieties were compared through germination test, pot experiment and field trial. In germination test, genotypes were evaluated under 0, -3 and -6 bar osmotic potentials. In the pot experiment genotypes were compared at 50%, 75% and 100% field capacity (FC) irrigation regime. In the field trial, genotypes were grown under well-watered and rain fed conditions. Based on the results of this experiment, it was concluded that water deficit had a significant effect on all traits except for seminal root numbers. Significant genotypic differences were observed for all traits indicating the presence of genetic variability among the genotypes. Correlation coefficients showed that TaMOR gene expression had a positive correlation with plant yield under 75% FC stress (r=0.733*). TaNAC69-1 gene expression had positive correlations with plant yield and plant biomass under 50% FC (r=0.634* and r=0.711*). TaNAC69-1 gene expression also showed a positive correlation with root numbers under 50% FC condition (r=0.622*). TaNAC69-1 gene expression also showed a positive correlation with seminal root angle (r=0.648*) under severe stress. TaExpb23 expression showed positive correlation with plant yield and biomass under 75% FC (r=0.663* and r=0.723*). Based on the results of this experiment, it was concluded that under different stress levels, TaMOR, TaNAC69-1 and TaExpb23 gene expressions had significant correlations with traits. Due to significant G×E interactions, it was also concluded that the effect of expression of TaMOR, TaNAC69-1 and TaExpb23 genes on traits is different under distinct stress levels. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| Gene expression؛ Root system architecture؛ ِDrought Tolerance؛ Water deficit | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| تاثیر تنش خشکی بر بیان ژن های TaMOR، TaNAC69-1 و TaExpb23 در ارقام مختلف گندم نان (Triticum aestivum L.) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| پیمان علیقلی زاده مقدم1؛ غلامعلی رنجبر1؛ حسین شهبازی2؛ حمید نجفی-زرین1 | ||
| 1گروه اصلاح نباتات، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران، کدپستی: 578. | ||
| 2گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ایران. | ||
| چکیده [English] | ||
| برای ارزیابی اثرات بیان ژن‌هایTaMOR ، TaNAC69-1 و TaExpb23 بر روی ساختار ریشه و تحمل به خشکی گندم، 10 رقم گندم نان در یک آزمون جوانه‌زنی، یک آزمایش گلدانی و یک آزمون مزرعه‌ای در دانشگاه آزاد واحد اردبیل در سال 1397 مورد بررسی قرار گرفت. در آزمون جوانه‌زنی، بذرها تحت فشار اسمزی صفر، 3- و 6- بار قرار داده شدند. در آزمایش گلدانی، ژنوتیپ‌ها تحت رژیم‌های آبیاری 100، 75 و 50 درصد ظرفیت مزرعه قرار گرفتند و در آزمون مزرعه‌ای، ژنوتیپ‌ها تحت تیمار آبیاری کافی و دیم‌کاری قرار داده شدند. بر اساس نتایج، مشخص شد که تمام صفات بجز تعداد ریشه چگونه به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر تنش آبی قرار گرفتند. تفاوت‌های ژنوتیپی معنی‌دار در تمام صفات، حاکی از وجود تنوع ژنتیکی در بین ژنوتیپ‌ها است. ضرایب همبستگی نشان داد که بیان ژن TaMOR دارای همبستگی مثبت با عملکرد بوته (*r=0.733) تحت تنش 75 درصد ظرفیت مزرعه بود. بیان ژن TaNAC69-1 با عملکرد بوته و با بیوماس بوته تحت تیمار 50 درصد ظرفیت مزرعه، همبستگی مثبت (*r=0.634 و*r=0.711) داشت همچنین بیان ژن TaNAC69-1) تحت تیمار 50 درصد ظرفیت مزرعه با تعداد ریشه همبستگی مثبت (*r=0.622) داشت. بیان ژن TaNAC69-1 با زاویه ریشه‌چه نیز دارای همبستگی مثبت (*r=0.648) بود. ژن TaExpb23 تحت تیمار 75 درصد ظرفیت مزرعه با عملکرد بوته و بیوماس همبستگی مثبت (*r=0.663 و *r=0.723) نشان داد. بنابراین، بیان ژن‌های TaMOR ،TaNAC69-1 و TaExpb23 تحت تیمارهای تنش خشکی متفاوت با صفات مختلف همبستگی نشان دادند و اثرات آن‌ها در سطوح مختلف تنش بر روی صفات مختلف، متفاوت می باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| بیان ژن, ساختار سیستم ریشه, تحمل خشکی, کمبود آب | ||
| مراجع | ||
|
Barker T., Campos H., Cooper M., Dolan D., Edmeades G., and Habben J. (2005). Improving drought tolerance in maize. Plant Breeding Reviews, 25: 173–253. Comas L. H., Becker S. R., Cruz V. M., Byrne P. F., and Dierig D. A. (2013). Root traits contributing to plant productivity under drought. Frontiers in Plant Science, 5: 4–442. Cooper M., Eeuwijk F. A. L., Hammer G., WPodlich D., and Messina C. (2009). Modeling QTL for complex traits: detection and context for plant breeding. Current Opinion in Plant Biology, 12(2): 231–240. Hakizimana F., Haley S. D., and Turnipseed E. B. (2000). Repeatability and genotype X environment interaction of coleoptile length measurements in winter wheat. Crop Science, 40: 1233–1237. Han Y., Chena Y., Yina S., Zhanga M., and Wanga W. (2015). Over-expression of TaEXPB23, a wheat expansin gene, improves oxidative stress tolerance in transgenic tobacco plants. Journal of Plant Physiology, 173: 62–71. He X. J., Mu R. L., Cao W. H., Zhang Z. G., Zhang J. S., and Chen S. Y. (2005). AtNAC2, a transcription factor downstream of ethylene and auxin signaling pathways, is involved in salt stress response and lateral root development. Plant Journal, 44: 903–916 Itam M., Abdelrahman M., Yamasaki Y., Mega R., Gorafi Y., Akashi K., and Tsujimoto H. (2020). Aegilops tauschii introgressions improve physio-biochemical traits and metabolite plasticity in bread wheat under drought stress. Agronomy, 10: 1588. Janiak A., Kwaśniewski M., and Szarejko I. (2016). Gene expression regulation in roots under drought. Journal of Experimental Botany, 67(4): 1003–1014. Jia Z., Liu Y., Gruber B. D., Neumann K., Kilian B., and Graner A. N. (2019). Genetic dissection of root system architectural traits in spring barley. Frontiers in Plant Science, 10: 1–14. Koressaar T., Lepamets M., Kaplinski L., Raime K., Andreson R., and Remm M. (2018). Primer3_masker: integrating masking of template sequence with primer design software. Bioinformatics, 34(11): 1937–1938. Li B., Liu D., Li Q., Mao X., Wang J., Chang X., and Jing R. (2016). Overexpression of wheat gene TaMOR improves root system architecture and grain yield in Oryza sativa. Journal Experimental Botany, 67(14): 4155–4167. Roychoudhry S., Del Bianco M., Kieffer M., and Kepinski S. (2013). Auxin controls gravitropic setpoint angle in higher plant lateral branches. Current Biology, 23: 1497–1504. Tardieu F., Varshney R. K., and Tuberosa R. (2017). Improving crop performance under drought – cross-fertilization of disciplines. Journal of Experimental Botany, 68(7): 1393–1398. Wasson A. P., Richards R. A., and Chatrath R. (2012). Traits and selection strategies to improve root systems and water uptake in water-limited wheat crops. Journal of Experimental Botany, 63: 3485–3498. Wu Y. J, Thorne E. T., Sharp R. E., and Cosgrove D. J. (2001). Modification of expansin transcript levels in the maize primary root at low water potentials. Plant Physiology, 126: 1471–1479. Xu W., Jia L., Shi W., Liang J., and Li Q. (2013). Abscisic acid accumulation modulates auxin transport in the root tip to enhance proton secretion for maintaining root growth under moderate water stress. New Phytology, 197: 139–150. Xue G.P., Way H. M., Richardson T., Drenth J., Joyce P. A., and Mcintyre C. L. (2011). Over-expression of TaNAC69 leads to enhanced transcript levels of stress up-regulated genes and dehydration tolerance in bread wheat. Molecular Plant, 4: 697–712. Zhao M. R., Li F., Fang Y., Gao Q., and Wang W. (2011). Expansin-regulated cell elongation is involved in the drought tolerance in wheat. Protoplasma, 248(2): 313–323. Zhou S., Han Y., Chen Y., Kong X., and Wang W. (2015). The involvement of expansins in response to water stress during leaf development in wheat. Journal of Plant Physiology, 183: 64–74. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 297 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 156 |
||