تم إضافة تقرير جديد 2024
ارسل ملاحظاتك

ارسل ملاحظاتك لنا









الرئيسية > تعزيز مقاومة محصول الأرز لإجها...>الوصف

تعزيز مقاومة محصول الأرز لإجهادات الملوحة والحرارة وتحسين إنتاجيته وقيمته الغذائية باستخدام تطبيقات الهندسة الوراثية

العنوان بلغة أخرى: Overexpression of Taexpa2 Enhances Salt and Heat Stress Tolerance and Boosts Yield and Nutritional Quality of Rice "Oryza Sativa L."
المصدر: مجلة عجمان للدراسات والبحوث
الناشر: جائزة راشد بن حميد للثقافة والعلوم
المؤلف الرئيسي: علي، هيثم محمد (مؤلف)
المؤلف الرئيسي (الإنجليزية): Ali, Hayssam M.
مؤلفين آخرين: البلاط، إيناس مصطفي (م. مشارك) , العيسوي، محمد أحمد (م. مشارك)
المجلد/العدد: مج23, ع2
محكمة: نعم
الدولة: الإمارات
التاريخ الميلادي: 2024
التاريخ الهجري: 1446
الشهر: ديسمبر
الصفحات: 1 - 25
رقم MD: 1539103
نوع المحتوى: بحوث ومقالات
اللغة: العربية
قواعد المعلومات: AraBase, HumanIndex
مواضيع:
القيم الغذائية | محاصيل الأرز | الهندسة الوراثية | الأمن الغذائي
كلمات المؤلف المفتاحية:
الأرز | الملوحة | الحرارة | مضادات الأكسدة | تعبير الجينات | Rice | Taexpa2 | Heat | Salinity | Antioxidants | Gene Expression
رابط المحتوى:

الناشر لهذه المادة لم يسمح بإتاحتها.
صورة الغلاف QR قانون
حفظ في:
المستخلص: يعتبر الأرز من أهم المحاصيل الغذائية الاستراتيجية في العالم. حيث يتأثر نموه وإنتاجيته سلبيا بالإجهادات البيئية مثل الملوحة والحرارة المرتفعة وخصوصا في المناطق القاحلة والجافة في وطننا العربي. لذلك تكتسب دراسات تعزيز تحمل محصول الأرز لإجهادات الملوحة والحرارة المرتفعة أهمية قصوى عالميا من أجل تعزيز إنتاجيته لتحقيق الأمن الغذائي. أوضحت الدراسات السابقة القدرة الفائقة لتقنيات الهندسة الوراثية الحديثة وقدرة جينات وبروتينات expansins في تحسين مقاومة النباتات للإجهادات البيئية المختلفة. لذلك هدفت الدراسة الحالية إلى تقييم فاعلية جين TaEXPA2 المعزول من نبات القمح في زيادة إنتاجية محصول الأرز وتعزيز مقاومته لإجهادات الملوحة والحرارة المرتفعة. تم في هذه الدراسة عزل جين TaEXPA2 من نبات القمح ونقله إلى نباتات الأرز بواسطة بروتوكولا لتحوير الوراثي بالأجروبكتيريا "Agrobacterium- mediated transformation". وتم التحقق من وجود هذا الجين في نباتات الأرز المعدلة وراثيا الناتجة. أظهرت النتائج وجود زيادات ملحوظة في النمو والكتلة الحيوية ومحتوى الماء النسبي ومعدل النتح ومعدل التمثيل الضوئي ومحتوى الكلوروفيل ومحتوى البروتينات والسكريات الذائبة ومحتوى البرولين ونشاط إنزيمات مضادات الأكسدة في نباتات الأرز المحورة وراثيا، مقارنة بنباتات الأرز الغير محورة وراثيا. على الجانب الآخر، لوحظ وجود انخفاض ملحوظ في معدلات المالونديهيد "malondialdehyde" والارتشاح الكهربائي للأيونات "electrolyte leakage" وبيروكسيد الهيدروجين O₂₂H في النباتات المحورة وراثيا مقارنة بمثيلاتها الغير محورة وراثيا. كما لوحظ ارتفاع ملحوظ في معدلات تعبير جينات مضادات الأكسدة (CATA، SOD-Cu/Zn، (APX2 والجينات المرتبطة بتحمل الإجهاد (DREB2A، SNAC1، LEA3) في نباتات الأرز المحورة وراثيا مقارنة بمثيلاتها الغير محورة وراثيا. وكانت إنتاجية نباتات الأرز المحورة وراثيا مرتفعة تحت ظروف إجهادات الملوحة والحرارة المرتفعة مقارنة بمثيلاتها الغير محورة وراثيا. تدل هذه النتائج على الدور الحيوي الهام الذي يلعبه جين TaEXPA2 في تحسين إنتاجية ومقاومة نباتات الأرز لإجهاد الملوحة والحرارة المرتفعة من خلال تعزيز النمو وآليات مضادات الأكسدة والتمثيل الضوئي وكذلك تحفيز تخليق الواقيات الأوسموزية "osmolytes" وتعبير الجينات المرتبطة بتحمل الإجهادات البيئية، وبالتالي يمكن استخدام جين TaEXPA2 في برامج تربية النباتات من أجل استنباط أصناف نباتية تتميز بالإنتاجية المرتفعة وتحمل الإجهادات البيئية. وهذه الدراسة هي الأولى من نوعها التي توضح الدور الوظيفي لجين TaEXPA2 في تعزيز إنتاجية محصول الأرز وتحسين قدرته على تحمل إجهاد الملوحة والحرارة.

Rice represents one of the important cereals used for human food worldwide. Salinity and heat stress have adverse impacts on rice growth and yield. Enhancing rice tolerance to salt and heat stress is therefore of utmost importance to sustain crop production and achieve food security. Expansins proteins have crucial roles in augmenting stress tolerance in plants. Therefore, the main objective of the current study was to study and validate the functional role of wheat EXPA2 (TaEXPA2) in improving rice productivity and tolerance to salt and heat stresses. In the current investigation, TaEXPA2 was genetically cloned and expressed in rice plants. The results revealed that the transgenic plants exhibited higher rises in growth, survival rate, photosynthetic rate, transpiration rate, relative water content, chlorophyll level, soluble proteins content, proline content, soluble sugars, and activities of enzymatic antioxidants in comparison to nontransgenic plants. Moreover, the transgenic plants had reduced levels of malondialdehyde, hydrogen peroxide and electrolyte leakage in comparison to non-transgenic plants. In addition, higher rise in the levels of antioxidant gene expression (CATA, SODCu/ Zn, APX2) and stress-related gene expression (DREB2A, LEA3, and SNAC1) were observed in the transgenic plants, in comparison to non-transgenic plants. The grain yield characteristics and nutrient levels of the transgenic plants were also higher under salt and heat stress conditions, in comparison to those of non-transgenic plants. Overall, this study demonstrated that TaEXPA2 has a crucial role in improving rice tolerance to salt and heat stresses through enhancing osmolytes and antioxidants as well as up-regulating stress-responsive genes. This study is the first to validate the functional role of TaEXPA2 gene in improving yield of rice crop and enhancing its tolerance to salt and heat stresses.

عناصر مشابهة


© 2025 المنظومة. جميع الحقوق محفوظة.