fa تأثیر آمینوسیکلوپروپان کربوکسیلیک اسید و اسید سالیسیلیک بر ترمیم پذیری و بیان ژن‌های GAI1 و LOX2 در جوانه‌زنی بذرهای زوال یافته سویا (Glycine max) فیزیولوژی بذر Seed Physiology پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">چکیده مبسوط</span></span></strong><br> <strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">مقدمه: </span></span></strong><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">سویا یا </span></span></strong><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">Glycine</span></span></span></em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;"> <em>max</em> (L.) Merrill</span></span></span> <strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">منبع اولیه روغن گیاهی است. بذرهای سویا معمولاً توانایی جوانه‌زنی را در طول ذخیره‌سازی بلند مدت حتی در شریط مطلوب از دست می‌دهند. فاکتورهای زیادی در زوال بذر موثر هستند که شامل عوامل ژنتیکی، آسیب مکانیکی، رطوبت نسبی، دمای محیط ذخیره‌سازی، محتوی رطوبت بذر، وجود میکروفلورا، رسیدگی بذر و عوامل دیگر می‌باشد که در صورت کاهش کیفیت بذر، شرایط را برای اهداف کشت نامناسب می‌کند. هدف از این آزمایش </span></span></strong><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">بررسی پاسخ‌های فیزیولوژیک بذر و همچنین شناسایی نقش ژن‌های </span></span></strong><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">LOX2</span></span></span></em><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> و </span></span></strong><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">GAI1</span></span></span></em><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> در زوال بذر تحت</span></span></strong><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> تاثیر اتیلن و اسید سالیسیلیک در جوانه‌زنی بذر زوال یافته سویا</span></span></strong> <strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">بود.</span></span></strong><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;"></span></span></strong><br> <strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">مواد و روش‌ها: به منظور تعیین اثر زوال بر بذر سویا و همچنین تعیین اثر آمینوسیکلوپروپان کربوکسیلیک اسید (</span></span></strong><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">ACC</span></span></span><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">) و اسید سالیسیلیک بر بهبود زوال بذر، طی این تحقیق بذرهای سویا در معرض پیری تسریع شده به مدت صفر، 6 و 10 روز و پیری طبیعی به مدت 6 ماه قرار گرفتند. بذرها پس از پیری با اسید سالیسیلیک با غلظت 50 میکرو مولار و </span></span></strong><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">ACC</span></span></span><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> (پیش ماده اتیلن) با غلظت 10 میکرو مولار به مدت 6 ساعت در دمای 25 درجه سلسیوس تیمار شدند. همچنین دسته‌ای بذر پس از آزمون پیری تسریع شده و طبیعی بدون هیچ تیماری به عنوان شاهد (بذر خشک) استفاده شدند. درصد جوانه‌زنی، میزان قند کل، گلوکز و فرکتوز بذر مورد بررسی قرار گرفت. همچنین بیان ژن‌های </span></span></strong><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">GAI1</span></span></span></em><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> و </span></span></strong><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">LOX2</span></span></span></em> <strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">در بذرهای خشک و همچنین طی 6 و 12 ساعت تحت اثر آب، اسید سالیسیلیک و </span></span></strong><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">ACC</span></span></span><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> به روش </span></span></strong><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">Q-RT- PCR</span></span></span><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> بررسی شد.</span></span></strong><br> <strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">یافته‌ها: </span></span></strong><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">نتایج جوانه‌زنی نشان داد که با افزایش تعداد روزهای پیری، جوانه‌زنی کاهش می‌یابد. میزان قند کل در بذرهای 6 روز پیر تفاوت معنی‌داری با بذر </span></span></strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">پیر نشده<strong> نداشت؛ اما میزان قند کل در بذور 10 روز پیر نسبت به بذرهای </strong>پیر نشده<strong> افزایش معنی‌دار داشت. با افزایش سطوح پیری تسریع شده از صفر به 10 روز، محتوی گلوکز و فروکتوز در بذرهای خشک افزایش یافت. ژن‌ها هم بیان متفاوتی را در روزها و ساعت‌های مختلف از خود نشان دادند. </strong></span></span><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">با افزایش پیری از صفر به 10 روز، بیان </span></span></strong><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">GAI1</span></span></span></em><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> افزایش یافت. همچنین بیان </span></span></strong><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">LOX2</span></span></span></em><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> طی پیری تسریع شده از صفر روز به 6 روز افزایش یافت</span></span></strong><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">. بیان </span></span></strong><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">LOX2</span></span></span></em> <strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">در بذرهای پیر طبیعی </span></span></strong><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">خشک </span></span></strong><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">نسبت به </span></span></strong><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">بذرهای </span></span></strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">پیر نشده<strong> افزایش یافت. </strong></span></span><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">هورمون اسید سالیسیلیک و </span></span></strong><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">ACC</span></span></span><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> اثرات متفاوتی را بر موارد اندازه‌گیری شده داشتند.</span></span></strong><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;"></span></span></strong><br> <strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">نتیجه‌گیری: در مجموع می‌توان چنین استنباط کرد که زوال بذر و کاهش بنیه نتیجه برآیند فرآیندهای تخریبی متعدد و اختلال در فعالیت‌های فیزیولوژیکی بذر است. این پژوهش نشان داد که پیری با افزایش در میزان قندکل، گلوکز و فرکتوز همراه می‌باشد. همچنین بیان ژن‌های دخیل در مسیر جوانه‌زنی نیز دستخوش تغییر می‌شوند. افزایش بیان ژن </span></span></strong><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">LOX2</span></span></span></em><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> در هر دو مسیر پیری تسریع شده و پیری طبیعی مشاهده شد. بیان </span></span></strong><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">GAI1</span></span></span></em><strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> در پیری تسریع شده افزایش و در پیری طبیعی کاهش یافت.</span></span></strong><br> <br> <strong><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">جنبه‌های نوآوری:</span></span></strong><br> <span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">1- نقش ژن‌های </span></span><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">LOX2</span></span></span></em><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> و </span></span><em><span dir="LTR"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 10pt;">GAI1</span></span></span></em><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;"> در زوال بذر سویا شناسایی گردید.</span></span><br> <span dir="RTL"><span style="font-family: b nazanin;"><span style="font-size: 10pt;">2-پاسخ‌های فیزیولوژیک بذر تحت شرایط پیری طبیعی و آزمایشگاهی بررسی شد.</span></span></span></div> <div style="text-align: justify;"><br> <br> <strong>Extended Abstract</strong><br> <strong>Introduction</strong>: Soybean (<em>Glycine max </em>(L.) Merrill) is the primary source of vegetable oil. Even in desirable conditions, soybean seeds lose their viability in long term storage. Many factors contribute to seed deterioration, including genetic factors, mechanical damage, relative humidity, storage temperature, seed moisture content, existence of microflora, and seed maturity, which reduce seed quality and make seeds unfit for cultivation purposes.<br> <strong>Materials and Methods:</strong> In order to investigate the effects of seed deterioration on seed germination and also the effects of salicylic acid and ethylene on the improvement of deteriorated seeds of <em>G. max</em>., accelerated aging test for 0, 6 and 10 days and natural aging test for 6 months were conducted. After aging conditions, seeds were imbibed with 50 &micro;M salicylic acid and 10 &micro;M ACC (precursor of ethylene) for 6 hours at 25 &deg;C. In addition, after natural and accelerated aging tests, a bunch of seeds was used without any hormonal treatment (i.e., dry seeds) as control seeds. The seeds&rsquo; germination percentage, total sugar, fructose, and glucose were investigated. Moreover, the gene expression of <em>GAI1</em> and <em>LOX</em>1 was measured on dry seeds and under imbibition of water, salicylic acid and ACC at 6, 12 hours using Q-RT-PCR method.<br> <strong>Results:</strong> The germination results showed that increasing number of aging days led to a decrease in germination. Total sugar content in seeds aged for 6 days did not have a significant difference, as compared with non-aged seeds. However, total sugar content in seeds aged for 10 days was significantly higher than non-aged seeds. Increasing accelerated aging levels from 0 days to 10 days led to increases in glucose and fructose contents in dry seeds. In addition, genes exhibited different expressions in different days and hours. Increasing aging from 0 days to 10 days led to increases in <em>GAI1</em> gene expression. Moreover, <em>LOX2</em> expression increased in accelerated aging from 0 to 6 days. <em>LOX2</em> gene expression in naturally dried aged seeds also increased and was higher than that in non-aged seeds. SA and ACC had different effects on measured values.<br> <strong>Conclusion: </strong>In general, it can be concluded that the deterioration of seed quality and vigor result from numerous degradation processes and disruption in seeds&rsquo; physiological activity. This study showed that aging is associated with an increase in total sugar, glucose and fructose levels. In addition, the expression of the genes involved in the germination is also affected. Increases in <em>LOX2</em> gene expression were observed in both accelerated aging and natural aging pathways. <em>GAI1</em> gene expression increased in accelerated aging. However, in normal aging, it decreased.<br> &nbsp;<br> <br> <strong><em>Highlights</em></strong><strong>:</strong> <ol> <li value="NaN">Identifying the role of <em>LOX2</em> and GAL1 genes in soybean seed deterioration.</li> <li value="NaN">Investigating seeds&rsquo; physiological responses under natural and laboratory aging conditions.</li> </ol> </div> پیری تسریع شده, فروکتوز, گلوکز, زوال بذر, قند کل Accelerated aging, Fructose, Glucose, Total sugar, Seed deterioration 61 79 http://yujs.yu.ac.ir/jisr/browse.php?a_code=A-10-416-1&slc_lang=fa&sid=1 Mahboubeh Hajiabbasi محبوبه حاجی عباسی hajiabasi.m@alumni.ut.ac.ir 10031947532846009378 10031947532846009378 No دانشگاه تهران Reza Tavakkol Afshari رضا توکل افشاری Tavakolafshari@um.ac.ir 10031947532846009379 10031947532846009379 Yes دانشگاه فردوسی مشهد Alireza Abbasi علیرضا عباسی rezabbasi@ut.ac.ir 10031947532846009380 10031947532846009380 No دانشگاه تهران Reza Kamaei رضا کمائی reza.kamaei@mail.um.ac.ir 10031947532846009381 10031947532846009381 No دانشگاه فردوسی مشهد