รูปแบบการแสดงออกของยีน Heat Shock Protein ในข้าวก่ำพะเยาระยะต้นกล้าภายใต้สภาวะแล้ง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การศึกษาผลของสภาวะแล้งจำลองต่อการเจริญของข้าวก่ำพะเยาและการแสดงออกของยีน heat shock proteins (HSPs) โดยนำต้นกล้าอายุ 7 วัน เพาะเลี้ยงในอาหารเหลวสูตร Hoagland ในสภาวะแล้งจำลองที่เติม PEG6000 ความเข้มข้น 5 และ 10 เปอร์เซ็นต์ และที่ไม่เติม PEG6000 (ชุดควบคุม) เป็นระยะเวลาทั้งสิ้น 21 วัน เก็บตัวอย่างในระยะเวลาต่าง ๆ โดยวัดความสูงต้นและความยาวราก พบว่าความสูงของต้นกล้าข้าวก่ำในสภาวะแล้งน้อยกว่าชุดควบคุม ในขณะที่มีความยาวของรากมากกว่า การวิเคราะห์รูปแบบการแสดงออกของกลุ่มยีน HSP90s (HSP50.2, HSP74.8 และ HSP80.2) กลุ่มยีน HSP70s (HSP23.7, HSP58.7 และ HSP71.1) และกลุ่มยีน small HSPs (HSP17.0, HSP24.1 และ HSP26.7) ตรวจสอบโดยวิธี semi-quantitative RT-PCR (sqRT-PCR) แสดงให้เห็นว่าต้นกล้าข้าวก่ำพะเยามีการแสดงออกของยีน HSPs หลายรูปแบบ โดยยีน HSP58.7 ถูกกระตุ้นการแสดงออกเพิ่มสูงขึ้นอย่างชัดเจนในสภาวะแล้งเมื่อเปรียบเทียบกับชุดควบคุม ยีน HSP74.8 และ HSP80.2 มีการแสดงออกอย่างสม่ำเสมอโดยไม่ถูกกระตุ้นให้มีการแสดงออกเพิ่มขึ้นในสภาวะแล้ง และยีน HSP17.0 และ HSP71.1 แสดงออกเพิ่มขึ้นตามอายุของต้นกล้าซึ่งไม่ถูกกระตุ้นให้มีการแสดงออกเพิ่มขึ้นในสภาวะแล้ง และผลจากสภาวะแล้งเปลี่ยนแปลงระยะการแสดงออกของยีนโดยเร่งช่วงเวลาการแสดงออกสูงสุดให้เกิดเร็วขึ้นเมื่อเทียบกับชุดควบคุม ประกอบด้วยยีน HSP23.7 HSP24.1 HSP26.7 และ HSP50.2
คำสำคัญ : สภาวะแล้ง; ฮีทช็อกโปรตีน; ข้าวก่ำพะเยา
Article Details
เอกสารอ้างอิง
[2] Yao, S.L., Xu, Y., Zhang, Y.Y. and Lu, Y.H., 2013, Black rice and anthocyanins induce inhibition of cholesterol absorption in vitro, Food Funct. 4: 1602-1608.
[3] Hudson, E.A., Dinh, P.A., Kokubun, T., Simmonds, M.S.J. and Gescher, A., 2000, Characterization of potentially chemopreventive phenols in extracts of brown rice that inhibit the growth of human breast and colon cancer cells, Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 9: 1163-1170.
[4] Efeoglu, B., 2009, Heat shock proteins and heat shock response in plants, G.U. J. Sci. 22: 67-75.
[5] Wang, W., Vinocur, B., Shoseyov, O. and Altman, A., 2004, Role of plant heat-shock proteins and molecular chaperones in the abiotic stress response, Trends Plant Sci. 9: 244-251.
[6] Murakami, T., Matsuba, S., Funatsuki, H, Kawaguchi, K, Saruyama, H, Tanida, M. and Sato, Y., 2004, Over-expression of small heat shock protein, sHSP17.7 confers both heat tolerance and UV-B resistance to rice plant, Mol. Breed. 13: 165-175.
[7] Sarkar, N.K., Kim Y.K. and Grover, A., 2009, Rice sHSP genes: Genomic organization and expression profiling under stress and development, BMC Genomics 10: 393.
[8] Zou, J., Liu, A., Chen, X., Zhou, X., Gao, G., Wang, W. and Zhang, X., 2009, Expression analysis of nine rice heat shock protein genes under abiotic stresses and ABA
treatment, J. Plant Physiol. 166: 851-861.
[9] Jaleel, C.A., Manivannan, P., Wahid, A., Farooq, M., Al-Juburi, H.J., Somasunda-ram, R. and Panneerselvam, R., 2009, Drought stress in plants: A review on morphological characteristics and pigments composition, Int. J. Agric. Biol. 11: 100-105.
[10] Lecoeur, J., Wery, J., Turc, O. and Tardieu, F., 1995, Expansion of pea leaves subjected to short water deficit: cell number and cell size are sensitive to stress at different periods of leaf development, J Exp. Bot. 46: 1093-1101.
[11] Madabula, F.P., Santos, R.S.D., Machado, N., Pegoraro, C., Kruger, M.M., Maia, L.C.D., Sausa, R.O.D. and Oliveira, A.C.D., 2016, Rice genotypes for drought tolerance: morphological and transcriptional evaluation of auxin-related genes, Bragantia, Campinas 75: 428-434.
[12] อรประภา อนุกูลประเสริฐ, 2559, ผลของการขาดน้ำต่อการเจริญเติบโตและองค์ประกอบผลผลิตของข้าวหอม 6 พันธุ์, ว.วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 24(3): 443-455.
[13] Pace, P.F., Cralle, H.T., El-Halawany, S.H.M., Cothren, J.T. and Senseman, S.A., 1999, Drought-induced changes in shoot and root growth of young cotton plants, J. Cotton Sci. 3: 183-187.
[14] Dwivedi, S.D.K., Dwivedi, Husain, R., Gyanendra, K, Yadav, G., Kumar, G., Singh, S.O.N., Yikram, N. and Khan, N.A., 2017, Physiological, morphological and molecular mechanisms for drought tolerance in rice, Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci. 6: 4160-4173.
[15] Bernier, J., Atlin, G.N., Serraj, R., Kumar, A. and Spaner, D., 2008, Breeding upland rice for drought resistance, J. Sci. Food Agric. 88: 927-939.
[16] Cho, E.K. and Hong, C.B., 2004, Molecular cloning and expression pattern analyses of heat shock protein 70 genes from Nicotiana tabacum, J. Plant Biol. 47: 149-159.
[17] Waters, E.R., 2013, The evolution, function, structure, and expression of the plant sHSPs, J. Exp. Bot. 64: 391-403.
[18] Al-Whaibi, M.H., 2011, Plant heat-shock protein: A mini review, J. King Saud. Univ. Sci. 23: 139-150.
[19] Ye, S.F., Yu. S.W., Shu, L.B., Wu, J.H., Wu, A.Z. and Luo, L.J., 2012, Expression profile analysis of 9 heat shock protein genes throughout the life cycle and under abiotic stress in rice, Chin. Sci. Bull. 57: 336-343.
