بررسی مکانیزیم‏های بیوشیمیایی مقاومت به کمبود فسفر در برنج در مسیر گلایکولیز

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم وتحقیقات، گروه اصلاح نباتات، تهران، ایران

2 استادیار، بخش ژنومیکس، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، کرج، ایران

چکیده

برنج یکی از مهمترین محصولات غذایی است که غذای تقریباً نیمی از مردم جهان را تأمین میکند. فسفر یکی از عوامل محدودکننده رشد و توسعه برنج میباشد و کمبود آن تأثیر بسیار شدیدی بر عملکرد برنج خواهد داشت. هدف از این مطالعه شناسایی مکانیزمهای بیوشیمیای مقاومت برنج به کمبود فسفر در ریشه و برگ می‌باشد. متابولیتهای مرتبط با کمبود فسفر در دو لاین والدینی Nipponbare و لاین ایزوژنیک (NIL6-4) که حامل مکان‌ژنی اصلی جذب فسفر (PUP1) روی کروموزوم 12 میباشد، مقایسه گردیدند. تنش فسفر موجب کاهش در تعداد پنجه و وزن‌تر هر دو لاین گردید اما این کاهش در لاین والدینی بیشتر از لاین ایزوژنیک بود. اندازه‌گیری میزان انواع قندهای محلول و فعالیت آنزیمهای مرتبط با تولید انرژی در این تحقیق نشان داد که در شرایط کمبود فسفر، تغییراتی در مسیرهای اصلی گلایکولیز در لاین ایزوژنیک برنج صورت میگیرد،  تا گیاه بدین‌وسیله بر مشکل کمبود فسفر فائق آید و تا حد امکان کمبود ATP را جبران نماید. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The study of Biochemical Mechanisms of Phosphorous Deficiency in the glycolysis pathway of rice

نویسندگان [English]

  • Sepideh Torabi 1
  • Ghasem Hosseini Salekdeh 2
1 Department of Plant Breeding, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Genomics, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Karaj, Iran
چکیده [English]

R
Rice is one of most important crops feeding about half of the world population. Phosphorous is one of limiting factors of rice growth and its deficiency substantially decreases rice yield. In this study, we aimed to identify biochemical mechanisms of rice adaptation to phosphorous deficiency in leaf and root. We compared the metabolites in parental lines, Nipponbare, and its near isogenic line (NIL6-4) containing a major QTL for phosphorous uptake (PUP1) on chromosome 12. Phosphorous deficiency resulted in significant decrease in number of tillers and fresh weight in both parental line and its near isogenic line, however, this reduction was more pronounced in the parental line. Analysis of the level of several soluble sugars and activity of enzymes involved in energy production revealed that phosphorous deficiency could lead to some changes in glycolysis pathway in rice near isogenic line so that the plant could cope with the ATP shortage. It is most likely that enhancement of this biochemical pathways may increase rice adaptation to phosphorous deficiency and consequently increase plant production with less phosphorus fertilizer required.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Phosphorous deficiency
  • rice
  • Metabolome