ERF013 сафедаест, ки ба оилаи омилҳои транскрипсияи APETALA2/Ethylene Responsive Factor (AP2/ERF) дохил мешавад ва дар ин таҳқиқот ҳамчун омиле омӯхта шудааст, ки ҷавобҳои физиологӣ, биохимиявӣ ва молекулавии Arabidopsis thaliana-ро ба стресси шӯрӣ танзим мекунад. Муҳаққиқон назорати муқаррарии навъи ваҳширо (CK), навъи ваҳшии бо 250 mM NaCl коркардшударо (WT-T), хати бо намак коркардшудаи дорои экспрессияи аз ҳад зиёди ERF013-ро (OE-ERF013) ва хати бо намак коркардшудаеро, ки вазифаи ERF013 дар он тавассути таҳрири геном вайрон шудааст (ge-erf013), муқоиса карданд. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки экспрессияи аз ҳад зиёди ERF013 бо нигоҳ доштани рушд дар шароити намак, коҳиши намудҳои фаъоли оксиген, тақвияти муҳофизати антиоксидантӣ, нигоҳ доштани миқдори нисбии об, афзоиши ҷамъшавии ABA, ҷамъшавии осмолитҳо ва экспрессияи баландтари генҳои вобаста ба гомеостази ионӣ алоқаманд аст. Баръакс, растаниҳои ge-erf013 аз рӯи бисёр нишондиҳандаҳо осеби шадидтари стресси шӯриро нишон доданд. Бо вуҷуди ин, таҳқиқот аз ҷиҳати механистӣ исбот намекунад, ки ERF013 сигнализатсияи ABA ё промоторҳои муайяни генҳои ҳадафро тавассути пайвастшавии мустақим танзим мекунад.

Ҳамаи растаниҳои дар таҳқиқот истифодашуда ба экотипи Col-0-и Arabidopsis thaliana тааллуқ доштанд. Растаниҳо дар фотопериоди 16 соат рӯшноӣ/8 соат торикӣ, дар 25 °C ва %60 намии нисбӣ парвариш карда шуданд. Пас аз 20 рӯзи кишт стресси намак оғоз шуд; гурӯҳи CK гирифтани оби муқаррариро идома дод, дар ҳоле ки ба гурӯҳҳои WT-T, OE-ERF013 ва ge-erf013 маҳлули 250 mM намак дода шуд. Барои бисёр таҳлилҳои физиологӣ, биохимиявӣ ва молекулавӣ баргҳои пурра инкишофёфтаи розетӣ ду рӯз пас аз коркарди намак, тақрибан соати 10.00 ҷамъоварӣ, дар нитрогени моеъ ях карда ва дар −80 °C нигоҳдорӣ шуданд.

Дар натиҷаҳои рушд вазни тару тозаи навдаи растаниҳои OE-ERF013 нисбат ба WT-T тақрибан %17 ва вазни тару тозаи реша тақрибан %100 баландтар буд. Дарозии решаи OE-ERF013 нисбат ба WT-T тақрибан %6 зиёдтар, дар ҳоле ки дарозии решаи ge-erf013 нисбат ба WT-T %21 камтар буд. Ҷолиб он аст, ки дарозии решаи WT-T нисбат ба CK тақрибан %15 баландтар чен карда шуд. Муаллифон инро ҳамчун “намак рушдро афзоиш дод” шарҳ намедиҳанд; онҳо қайд мекунанд, ки азбаски коркарди намак 20 рӯз пас аз сабзиш, яъне баъд аз он ки системаи реша ба андозаи назаррас ташаккул ёфта буд, оғоз шуд, дарозии ченшуда метавонад ҳам рушд пеш аз стресс ва ҳам пас аз стрессро инъикос кунад ва эҳтимолан бо мутобиқшавии меъмории реша алоқаманд бошад.

Дар ченкуниҳои стресси оксидативӣ дар растаниҳои WT-T супероксид (O₂⁻) нисбат ба CK %62 ва пероксиди гидроген (H₂O₂) %134 зиёд шуд. Дар растаниҳои ge-erf013 афзоишҳо мутаносибан %122 ва %193 буданд. Дар растаниҳои OE-ERF013 бошад, O₂⁻ нисбат ба WT-T %34 ва H₂O₂ %64 камтар ёфт шуд. Дар рангкунии NBT ранги кабуди сусттар дар баргҳои OE-ERF013 низ бо ҷамъшавии камтари супероксид мувофиқ аст.

Экспрессияи аз ҳад зиёди ERF013 инчунин бо нигоҳдории якпорчагии ҳуҷайра алоқаманд буд. Дар стресси намак миқдори нисбии оби барг нисбат ба CK дар WT-T %27 ва дар ge-erf013 %39 коҳиш ёфт, дар ҳоле ки дар OE-ERF013 коҳиш танҳо %15 буд. Миқдори нисбии об дар OE-ERF013 аз WT-T %16 баландтар буд. Ихроҷи электролит дар WT-T нисбат ба CK %101 ва дар ge-erf013 %126 зиёд шуд, аммо дар OE-ERF013 пасттар боқӣ монд.

Дар системаи антиоксидантӣ фаъолияти каталаза (CAT)-и растаниҳои OE-ERF013 аз WT-T тақрибан %55 ва фаъолияти супероксид-дисмутаза (SOD) %44 баландтар буд. Фаъолияти умумии антиоксидантӣ, ки бо ABTS арзёбӣ шуд, нисбат ба WT-T %67 ва фаъолияти безараргардонии радикали DPPH %62 баландтар буд. Дар хати ge-erf013 бошад, малондиалдегид (MDA) нисбат ба WT-T %47 зиёд шуда, ба пероксидшавии бештари липидҳо ишора кард.

Дар сатҳи молекулавӣ растаниҳои OE-ERF013 афзоиши қавии экспрессияро дар генҳои SOS1, SOS2, NHX1 ва HKT1, ки бо гомеостази ионӣ алоқаманданд, нишон доданд. Масалан, сатҳи транскрипти NHX1 дар WT-T нисбат ба CK %260 афзуд, дар ҳоле ки дар OE-ERF013 тақрибан %765 болотар аз CK гузориш шуд. Экспрессияи SOS2 дар OE-ERF013 нисбат ба WT-T %172 афзуд, дар ge-erf013 бошад нисбат ба WT-T %85 коҳиш ёфт.

Дар ҷавоби ABA сатҳи эндогении кислотаи абссизии растаниҳои OE-ERF013 ба %386-и сатҳи CK расид. Ин ибора маънои “%386 афзоиш”-ро надорад, балки маънои %386-и сатҳи CK-ро дорад. Илова бар ин, генҳои ATAO3 ва ATABA3 дар растаниҳои OE-ERF013 ба таври қавӣ баланд шуданд. Бо вуҷуди ин, муаллифон равшан қайд мекунанд, ки саҳми мустақими механистии ERF013 ба роҳи сигнализатсияи ABA дар ин таҷриба тасдиқ нашудааст.

Аз ҷиҳати мутобиқшавии осмотикӣ растаниҳои OE-ERF013 нисбат ба WT-T %54 бештар пролин, %54 бештар шакари умумии ҳалшаванда ва %33 бештар сахароза ҷамъ карданд. Дар хати ge-erf013 ҳамин муқоисаҳо мутаносибан коҳиши %38, %23 ва %44-ро нишон доданд. Дар шароити намак хлорофилл дар ҳамаи генотипҳо коҳиш ёфт; дар WT-T %24 ва дар ge-erf013 %37 кам шуд, дар ҳоле ки OE-ERF013 коҳиши маҳдудтар нишон дод.

Масъалаи таҳқиқот чист?

Шӯрӣ метавонад дар растаниҳо ҳамзамон ду фишори асосӣ ба вуҷуд орад: стресси осмотикӣ ва заҳролудии ионӣ. Вақте консентратсияи намак дар муҳити беруна баланд мешавад, гирифтани об барои растанӣ душвор мегардад; ҳамзамон ҷамъшавии махсусан Na⁺ дар дохили ҳуҷайра метавонад равандҳои метаболикиро халалдор кунад. Ин ҳолат метавонад ташаккули намудҳои фаъоли оксиген, осеби мембрана, осеби сафеда ва кислотаҳои нуклеинӣ, талафи об ва маҳдудшавии рушдро зиёд кунад.

Маълум буд, ки бисёр омилҳои транскрипсияи оилаи AP2/ERF дар ҷавобҳо ба хушксолӣ, шӯрӣ ва стресси оксидативӣ нақш доранд. Аммо вазифаи махсуси ERF013 дар стресси намак ба қадри кофӣ шарҳ дода нашуда буд. Муҳаққиқон пештар нишон дода буданд, ки ERF013 дар рушд ва инкишоф нақш дорад; таҳқиқоти ҷорӣ бошад месанҷад, ки оё ERF013 бо ҳамгиро кардани муҳофизати антиоксидантӣ, ABA, ҷамъшавии осмолитҳо ва гомеостази ионӣ ба ҷавоби стресси намак саҳм мегузорад ё не.

ERF013 чист ва дар ин таҳқиқот чиро танзим кард?

ERF013 омили транскрипсияи мансуб ба оилаи AP2/ERF аст; дар ин таҳқиқот экспрессияи баланди ERF013 бо ҷамъшавии камтари ROS, иқтидори қавитари антиоксидантӣ, ҳолати беҳтари об, сатҳҳои баландтари ABA ва осмолитҳо, экспрессияи баландтари генҳои гомеостази ионӣ ва нишондиҳандаҳои беҳтари рушд дар шароити стресси намак ҳамроҳ буд. Хати ge-erf013, ки вазифаи ERF013 дар он вайрон шудааст, дар маҷмӯъ фенотипи стресси самти баръаксро нишон дод.

Омили транскрипсия чӣ маъно дорад?

Омили транскрипсия сафедаест, ки ба танзими он мусоидат мекунад, ки генҳои муайян дар ҳуҷайра чӣ қадар RNA истеҳсол кунанд. Аъзои оилаи AP2/ERF метавонанд бо пайдарпаии cis-танзимкунанда дар минтақаҳои промотории гуногуни генҳои ҳадаф ҳамкорӣ кунанд. Аммо биологияи умумии ERF бояд аз механизме, ки дар ин таҳқиқот барои ERF013 мустақим нишон дода шудааст, ҷудо карда шавад: ин таҷриба чен накардааст, ки ERF013 ба кадом промоторҳо мустақим пайваст мешавад.

Оё ERF013 мустақиман ба генҳои SOS1, SOS2, NHX1 ё HKT1 пайваст шуд?

Ин таҳқиқот инро нишон надодааст. qRT-PCR танҳо нишон медиҳад, ки сатҳҳои транскрипти ин генҳо дар заминаҳои OE-ERF013 ва ge-erf013 чӣ гуна тағйир ёфтанд. Баланд шудани экспрессияи ген дар ҳузури ERF013 худ аз худ исбот намекунад, ки ERF013 ба промотори он ген аз ҷиҳати физикӣ мустақим пайваст шудааст.

Чор гурӯҳи таҷрибавӣ чиро ифода мекунанд?

Барои OE-ERF013 ва ge-erf013 гурӯҳҳои алоҳидаи мувофиқи бе намак дар ин тарҳи таҷрибавӣ гузориш нашудаанд. Аз ин рӯ, муқоисаи қавитарини таҷрибаи ҷорӣ рафтори генотипҳо дар шароити стресси намак мебошад.

Чаро намудҳои фаъоли оксиген муҳиманд?

Намудҳои фаъоли оксиген (ROS), махсусан O₂⁻ ва H₂O₂, молекулаҳои оксидкунандаанд, ки метавонанд дар стресси намак зиёд шаванд. Дар сатҳҳои назоратшаванда онҳо метавонанд вазифаҳои сигнализатсияи ҳуҷайравӣ дошта бошанд; аммо ҷамъшавии аз ҳад зиёд метавонад липидҳо, сафедаҳо ва кислотаҳои нуклеиниро оксид карда, якпорчагии мембрана ва метаболизмро вайрон кунад.

SOD, CAT ва POD чиро нишон медиҳанд?

SOD дар назорати бори оксидативии аз супероксид сарчашмгирифта, CAT дар бартараф кардани пероксиди гидроген ва POD дар реаксияҳои вобаста ба детоксикатсияи пероксидҳо иштирок мекунанд. Ин таҳқиқот фаъолияти ин ферментҳоро мустақим чен карда, байни генотипҳои ERF013 муқоиса кардааст.

Дар OE-ERF013 фаъолияти CAT нисбат ба WT-T тақрибан %55 ва фаъолияти SOD %44 баландтар буд. Барои POD байни WT-T ва OE-ERF013 бо CK фарқи назаррас муайян нашуд; дар хати ge-erf013 бошад нисбат ба CK тақрибан %60 коҳиш дида шуд. Ин натиҷа ҳамчунин нишон медиҳад, ки POD дар тамоми ҷавоби антиоксидантӣ бо ҳамон андозаи дигар ферментҳо тағйир наёфтааст.

Рангкунии NBT чиро нишон медиҳад?

Рангкунии Nitro blue tetrazolium (NBT) усулест барои арзёбии визуалии ҷамъшавии супероксид дар бофта. Дар таҳқиқот баргҳо дар %0.1 NBT дар 25 °C ва дар торикӣ 16 соат нигоҳ дошта шуданд. Баъдан хлорофилл бо спирт-лактофенол хориҷ карда шуд. Ранги кабуди шадидтар бо ҷамъшавии бештари супероксид мувофиқ аст. Аз ин рӯ тасвири NBT далели визуалӣ аст, ки ченкунии миқдории O₂⁻-ро дастгирӣ мекунад; худ аз худ ченкунии консентратсияи мутлақ нест.

Формулаи Миқдори Нисбии Оби Барг Чиро Чен Мекунад?

Миқдори нисбии оби барг (RWC) ҳолати обии баргро дар вақти ченкунӣ нисбат ба миқдори потенсиалии об ҳангоми пурра бо об сер шудан ба шакли фоиз нишон медиҳад; бинобар ин он нишондиҳандаи физиологиест, ки дар стресси намак қобилияти нигоҳ доштани обро дар бофтаи растанӣ арзёбӣ мекунад.

Формулаи RWC

\(\displaystyle RWC(\%)=\frac{FW-DW}{TW-DW}\times100\)

1. Формула чиро ҳисоб мекунад? Таносуби оби мавҷудаи барг ба миқдори оби дастрас, ки бофта метавонад дар ҳолати пурраи тургор нигоҳ дорад.

2. Тағйирёбандаҳо: \(FW\) вазни тару тоза; \(TW\) вазн баъд аз тургори пурра; \(DW\) вазни хушк баъд аз хушккунӣ.

3. Воҳидҳо: Ҳар се вазн бо як воҳид чен мешаванд. Таносуб беандоза буда, ба фоиз табдил дода мешавад.

4. Нақши математикӣ: \(FW-DW\) оби дар вақти ченкунӣ мавҷудбудаи бофтаро, \(TW-DW\) оберо ифода мекунад, ки дар ҳолати тургори пурра метавонад мавҷуд бошад.

5. Маънои биологӣ: Агар RWC баланд бошад, барг ҳолати обии худро беҳтар нигоҳ медорад.

6. Шарти таҳқиқот: FW-и дискҳои 5 mm-и барг чен шуд; дискҳо дар 10 mL оби соф 3 соат нигоҳ дошта шуда TW ва баъд дар 70 °C 24 соат хушк карда шуда DW муайян шуд.

7. Натиҷа: OE-ERF013 дар шароити намак нисбат ба CK танҳо %15 RWC аз даст дод, дар ҳоле ки WT-T %27 ва ge-erf013 %39 аз даст доданд.

MDA чиро чен мекунад?

Малондиалдегид (MDA) яке аз нишондиҳандаҳои маъмултарини пероксидшавии липидҳо мебошад. Вақте осеби оксидативии липидҳои мембранаи ҳуҷайра зиёд мешавад, сатҳи MDA метавонад баланд шавад. Аз ин рӯ MDA дар ин ҷо ҳамчун нишондиҳандаи биохимиявии зарари оксидативии липидҳои мембрана истифода шудааст.

Формулаи ҳисобкунии MDA

\(\displaystyle C=\frac{S_a}{S_v}\times D\)

\(C\) миқдор/консентратсияи ҳисобшудаи MDA, \(S_a\) миқдори MDA-и дар намуна муайяншуда, \(S_v\) ҳаҷми намуна ва \(D\) омили разрядкуниро ифода мекунад.

10 mg бофтаи барг дар 300 µL lysis buffer омода шуд, 3 µL BHT илова гардид, дар 13.000 rpm 10 дақиқа сентрифуга карда шуд ва 200 µL супернатант бо 600 µL реактиви TBA дар 95 °C як соат инкубатсия шуд. Абсорбанс дар 532 nm чен карда шуд.

Ихроҷи электролит чӣ гуна ҳисоб шуд?

\(\displaystyle Elektrolit\ Sızıntısı(\%)=\frac{EC_1}{EC_2}\times100\)

\(EC_1\) гузаронандагии ибтидоии электрикии маҳлул пас аз он аст, ки тақрибан 100 mg бофтаи тару тозаи барг дар 10 mL оби деионизатсияшуда дар 32 °C ду соат нигоҳ дошта шудааст. \(EC_2\) гузаронандагии умумӣ пас аз он аст, ки ҳамон бофтаҳо дар 120 °C 20 дақиқа автоклав карда шуда, электролитҳои боқимонда дар ҳуҷайраҳо пурра озод шудаанд.

Баланд шудани таносуби EC₁/EC₂ маънои онро дорад, ки қисми бештари ионҳои умумии ҳуҷайравӣ дар ибтидо ба муҳити беруна ихроҷ шудааст ва бо вайроншавии бештари якпорчагии мембрана мувофиқ аст.

Формулаи безараргардонии радикали ABTS

\(\displaystyle ABTS\ Temizleme(\%)=\frac{A_c-A_s}{A_c}\times100\)

\(A_c\) абсорбанси назоратӣ, \(A_s\) абсорбанси намуна мебошад. Агар намуна радикали ABTS-ро қавитар безарар гардонад, абсорбанс кам мешавад ва фоизи ҳисобшудаи тозакунӣ меафзояд. Радикали ABTS•⁺ бо омехтани 7 mM ABTS ва 2.4 mM персулфати калий дар ҳаҷмҳои баробар ва нигоҳдорӣ дар торикӣ 12 соат омода карда шуд; ченкунӣ дар 734 nm анҷом дода шуд.

Формулаи безараргардонии радикали DPPH

\(\displaystyle DPPH\ Temizleme(\%)=\left[1-\frac{A-A_0}{B-B_0}\right]\times100\)

\(A\) абсорбанси омехтаи DPPH–намуна; \(A_0\) blank-и метанолии дорои намуна; \(B\) абсорбанси назоратии DPPH ва \(B_0\) абсорбанси танҳо метанол мебошад. Ҳадҳои тарҳкунӣ барои ҷудо кардани саҳми оптикии худи намуна ва заминаи ҳалкунанда истифода мешаванд. Ченкунии DPPH дар 517 nm, 25 °C ва пас аз 30 дақиқа инкубатсия дар торикӣ гузаронида шуд.

Усули 2^-ΔΔCt Дар Экспрессияи Ген Чӣ Маъно Дорад?

Усули \(2^{-\Delta\Delta Ct}\) дар qRT-PCR транскрипти гени ҳадафро аввал нисбат ба гени истинод ва сипас нисбат ба гурӯҳи назоратӣ нормализатсия карда, тағйири нисбии экспрессияро ҳамчун “fold change” ифода мекунад; дар ин таҳқиқот гени истинод actin аст ва таҳлилҳои оморӣ дар арзишҳои ΔCt аз се такрори мустақили биологӣ анҷом дода шуданд.

qRT-PCR чӣ гуна анҷом дода шуд?

RNA-и умумӣ бо RNeasy Plant Mini Kit ҷудо карда шуд. 2 µg RNA-и тозашуда ба cDNA табдил дода шуд; системаи StepOne Plus Real-Time PCR ва 2× Real-Time PCR Master Mix дар асоси SYBR Green истифода шуданд. Транскриптҳои ҳадаф нисбат ба гени истинодии actin нормализатсия шуданд.

Кушодашавии стандартии математикии усули \(2^{-\Delta\Delta Ct}\), ки манбаъ истифода кардааст, барои мақсади омӯзишӣ метавонад чунин ифода шавад:

\(\displaystyle \Delta Ct=Ct_{hedef}-Ct_{referans}\)

\(\displaystyle \Delta\Delta Ct=\Delta Ct_{örnek}-\Delta Ct_{kontrol}\)

\(\displaystyle Göreli\ ekspresyon=2^{-\Delta\Delta Ct}\)

Ин муодилаҳои мобайнӣ натиҷаи нави таҳқиқот нестанд; онҳо кушодашавии математикии усули \(2^{-\Delta\Delta Ct}\)-и дар манбаъ номбаршуда мебошанд.

Ct шумораи сиклҳои PCR аст, ки дар он сигнали флуоресцентӣ аз ҳадди муайяншуда мегузарад. Ct-и пасттар, агар дигар шароитҳо яксон бошанд, бо миқдори бештари ибтидоии кислотаи нуклеинии ҳадаф мувофиқ аст. Нормализатсия бо гени истинод ба кам кардани фарқиятҳои техникӣ, аз ҷумла миқдори RNA/cDNA байни намунаҳо, кӯмак мекунад.

Генҳои гомеостази ионӣ чӣ кор мекунанд?

SOS1 бо механизмҳои хориҷкунии Na⁺, ки ба системаҳои мубодилаи Na⁺/H⁺ дар мембранаи ҳуҷайра алоқаманданд; SOS2 бо ҷузъҳои танзимкунандаи роҳи сигналии SOS; NHX1 бо антипорти вакуолярии Na⁺/H⁺ ва секвестратсияи Na⁺; HKT1 бошад яке аз генҳои вобаста ба танзими интиқоли Na⁺ мебошад. Дар ин таҳқиқот сатҳҳои транскрипти онҳо чен шуданд; ҷараёни воқеии ҳуҷайравии Na⁺ ё фаъолияти сафедаҳои транспортер мустақим чен нашудааст.

ABA чист?

Кислотаи абссизӣ (ABA) фитогормонест, ки дар растаниҳо дар шароити стрессҳои обӣ/осмотикӣ ба монанди хушксолӣ ва шӯрӣ вазифаҳои муҳим дорад. Он бо рафтори стоматаҳо, генҳои стресс, тавозуни ионӣ ва метаболизми осмолитҳо алоқаманд аст.

Дар таҳқиқот ABA ду рӯз пас аз коркарди намак дар баргҳои тару тоза бо маҷмӯаи тиҷоратии Plant Abscisic Acid ELISA Kit чен карда шуд. Сатҳи ABA дар гурӯҳи OE-ERF013 ба %386-и CK расид; ge-erf013 бошад аз CK %32 пасттар буд.

ATAO3 ва ATABA3 чиро нишон медиҳанд?

Таҳқиқот ATAO3-ро ҳамчун гени вобаста ба ABA/ABA-responsive ва ATABA3-ро ҳамчун гени вобаста ба биосинтези ABA арзёбӣ мекунад. Дар OE-ERF013 ATAO3 нисбат ба WT-T %520 афзуд. Дар ge-erf013 нисбат ба WT-T %76 коҳиш дида шуд, аммо ин муқоиса аз ҷиҳати оморӣ аҳамиятнок набуд.

ATABA3 дар OE-ERF013 нисбат ба CK %459 афзуд. Дар WT-T нисбат ба CK тақрибан %100 афзоиш гузориш шуд, аммо ин афзоиш аҳамиятнок набуд. OE-ERF013 нисбат ба WT-T %179 баландтар ва ge-erf013 нисбат ба WT-T %84 пасттар экспрессияи ATABA3 нишон дод.

Ин маълумот робитаи қавии ERF013 бо системаи ABA-ро дастгирӣ мекунад; аммо тавре ки муаллифон дар бахши маҳдудиятҳои худ таъкид мекунанд, саҳми мустақими механистии ERF013 ба сигнализатсияи ABA дар ин таҷриба тасдиқ нашудааст.

Чаро пролин ва шакарҳои ҳалшаванда чен карда шуданд?

Пролин, шакарҳои ҳалшаванда ва сахароза моддаҳои ҳалшудаи мувофиқанд, ки метавонанд ба тавозуни осмотикии ҳуҷайра саҳм гузоранд. Вақте стресси намак потенсиали обии муҳити берунаро паст мекунад, ҷамъшавии чунин метаболитҳо метавонад ба нигоҳдории тургори ҳуҷайравӣ, сафедаҳо ва мембранаҳо мусоидат кунад.

Барои пролин 300 mg бофтаи тару тозаи барг дар %3 кислотаи сулфосалисилӣ экстраксия карда шуд, реаксияи нингидрин анҷом дода шуд ва хромофор дар 520 nm чен карда шуд. Натиҷаҳо ҳамчун µg g⁻¹ вазни тару тоза ифода шуданд.

Шакари умумии ҳалшаванда ва сахароза аз бофтаи freeze-dried-и барг бо %80 этанол экстраксия шуда, бо HPLC чен карда шуданд. Колонкаи Bio-Rad Aminex 87C (300 × 7.8 mm) истифода шуд; фазаи ҳаракаткунанда оби соф ва суръати ҷараён 0.6 mL дақиқа⁻¹ муқаррар гардид.

Хлорофилл чӣ гуна арзёбӣ шуд?

Миқдори хлорофилл бо асбоби SPAD-502 Plus чен карда шуд. Дар ҳар гурӯҳи коркард аз қисмҳои апикалӣ, миёна ва базалии панҷ барг хониш гирифта шуда, арзиши миёнаи SPAD ба таҳлили оморӣ дохил карда шуд.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Тарҳи таҷриба

Натиҷаҳои рушд ва реша

Дар аксҳои розетӣ ва тасвирҳои решаи манбаъ дар растаниҳои WT-T ва ge-erf013 розетаи хурдтар, хлороз ва маҳдудшавии рушд дида шуд, дар ҳоле ки растаниҳои OE-ERF013 ранги сабз ва қуввати умумии растаниро беҳтар нигоҳ доштанд. Дар решаҳо OE-ERF013 инкишофи қавитари решаҳои паҳлӯиро нишон дод.

Стресси оксидативӣ ва якпорчагии ҳуҷайра

Натиҷаҳои муҳофизати антиоксидантӣ

Натиҷаҳои ABA ва осмолитҳо

Таҳлили коррелятсияи Pearson чиро нишон дод?

Вазни тару тозаи навда, вазни тару тозаи реша, RWC ва хлорофилл, ки бо рушд алоқаманданд, бо фаъолиятҳои CAT, POD ва SOD ва бо осмолитҳо ба монанди пролин, шакари ҳалшаванда ва сахароза коррелятсияи қавии мусбат нишон доданд. Ҳамин нишондиҳандаҳои рушд бо ROS, ихроҷи электролит ва MDA коррелятсияи манфӣ нишон доданд.

Экспрессияи SOS1, SOS2, NHX1 ва HKT1 бо ABA, ATAO3, ATABA3 ва иқтидори антиоксидантӣ мусбат ва бо нишондиҳандаҳои осеби оксидативӣ манфӣ коррелятсия нишон дод. ABA махсусан бо экспрессияи NHX1 ва HKT1 робитаи наздик нишон дод.

Ҳадди муҳими шарҳ: Коррелятсияи Pearson нишон медиҳад, ки ду тағйирёбанда якҷо зиёд ё кам мешаванд; он исбот намекунад, ки як тағйирёбанда сабаби мустақими дигар аст. Аз ин рӯ матритсаи коррелятсия худ аз худ нишон намедиҳад, ки масалан ABA NHX1-ро мустақим фаъол мекунад ё ERF013 ҳамаи генҳои ченшударо мустақим назорат мекунад.

Таҳлили оморӣ чӣ гуна анҷом дода шуд?

Ҳамаи таҷрибаҳо дар тарҳи комилан тасодуфӣ бо се такрори мустақили биологӣ гузаронида шуданд. Фарқиятҳои байни гурӯҳҳо бо таҳлили яксамтаи дисперсия (one-way ANOVA) арзёбӣ шуда, муқоисаи ҷуфтии миёнаҳои гурӯҳ бо санҷиши бисёрмуқоисавии Tukey анҷом дода шуд. Натиҷаҳо ҳамчун миёна ± инҳирофи стандартӣ пешниҳод шуданд.

Дар расмҳо ишораҳои оморӣ чунинанд: * p<0.05, ** p<0.01, *** p<0.001 ва ns = аҳамиятнок нест. Азбаски матни манбаъ p-арзиши дақиқи ҳар муқоисаро алоҳида рӯйхат намекунад, Verianla аз категорияҳои ситорагӣ p-арзиши дақиқи сохта намебарорад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Экспрессияи аз ҳад зиёди ERF013 бо нишондиҳандаҳои беҳтари навда ва реша дар 250 mM NaCl алоқаманд аст.
• Растаниҳои OE-ERF013 нисбат ба WT-T ва ge-erf013 ҷамъшавии камтари ROS нишон медиҳанд.
• Экспрессияи аз ҳад зиёди ERF013 бо нигоҳдории беҳтари иқтидори муҳофизати антиоксидантӣ алоқаманд аст.
• Дар растаниҳои OE-ERF013 миқдори нисбии об беҳтар нигоҳ дошта шуд ва осеби мембрана камтар буд.
• Экспрессияи SOS1, SOS2, NHX1 ва HKT1 дар OE-ERF013 афзуд, дар ge-erf013 бошад умуман фурӯ нишонда шуд.
• Экспрессияи аз ҳад зиёди ERF013 бо ҷамъшавии бештари ABA ва экспрессияи ATAO3/ATABA3 алоқаманд аст.
• Дар растаниҳои OE-ERF013 ҷамъшавии пролин, шакари ҳалшаванда ва сахароза баландтар аст.
• Хати ge-erf013 аз рӯи осеби оксидативӣ, талафи об ва маҳдудшавии рушд фенотипи ҳассостар нишон медиҳад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

• Аз ҷиҳати механистӣ исбот нашудааст, ки ERF013 роҳи сигналии ABA-ро мустақим фаъол мекунад.
• Нишон дода нашудааст, ки ERF013 ба промоторҳои SOS1, SOS2, NHX1, HKT1, ATAO3 ё ATABA3 мустақим пайваст мешавад.
• Танзими мустақими генҳои антиоксидантӣ тавассути пайвастшавии GCC-box аз ҷониби ERF013 дар ин таҷриба нишон дода нашудааст.
• Коррелятсияҳои Pearson далели сабабият нестанд.
• Натиҷаҳои дар Arabidopsis гирифташуда мустақиман ба зироатҳои саҳроӣ умумӣ карда намешаванд.
• Самаранокӣ дар шароити назоратшавандаи лаборатория/гармхона зери 250 mM NaCl ҳамон самаранокиро дар шӯрии воқеии саҳро кафолат намедиҳад.
• Таҳқиқот нишон намедиҳад, ки маҳсулоти тиҷоратии ба намак тобовар дар асоси ERF013 таҳия шудааст.
• Азбаски барои OE-ERF013 ва ge-erf013 гурӯҳҳои мувофиқи бе намак гузориш нашудаанд, ҳамаи таъсирҳои базалии генотипиро дар дохили ин таҷриба ҷудо кардан мумкин нест.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот

Ҷиҳати асосии қавии таҳқиқот дар он аст, ки он ба як ченкунии фенотипӣ такя намекунад. Рушд, ROS, осеби мембрана, ҳолати об, антиоксидантҳои ферментативӣ, тозакунии кимиёвии радикалҳо, пероксидшавии липидҳо, ABA, осмолитҳо, хлорофилл ва экспрессияи ген дар як чаҳорчӯби таҷрибавӣ арзёбӣ шуданд.

Ҷиҳати дуюми қавӣ он аст, ки на танҳо хати экспрессияи аз ҳад зиёди ERF013, балки хати erf013-и бо таҳрири геном тағйирёфта низ истифода шуд. Он ки экспрессияи аз ҳад зиёд ва аз даст рафтани вазифа фенотипҳои асосан муқобил ба вуҷуд оварданд, робитаи ERF013 бо ҷавоби стресси намакро нисбат ба таҷрибаи яксамтаи экспрессияи аз ҳад зиёд фарогиртар дастгирӣ мекунад.

Ҷиҳати сеюми қавӣ ин аст, ки натиҷаҳои физиологӣ бо маълумоти молекулавии экспрессияи ген якҷо арзёбӣ шуданд ва робитаи қабатҳои гуногуни ҷавоби стресс тавассути матритсаи коррелятсияи Pearson омӯхта шуд.

Маҳдудиятҳои асосӣ

Механизми ABA: Муҳимтарин маҳдудияте, ки муаллифон равшан қайд мекунанд, он аст, ки саҳми мустақими ERF013 ба сигнализатсияи ABA таҷрибавӣ тасдиқ нашудааст.

Генҳои ҳадафи мустақим: Барои ERF013 муайянкунии ҳадаф дар миқёси геном ё таҷрибаи пайвастшавии мустақим ба промотор анҷом дода нашудааст. Аз ин рӯ маълум нест, ки тағйироти экспрессияи ген мустақиманд ё тавассути шабакаҳои танзимии ғайримустақим ба вуҷуд меоянд.

Растании моделӣ: Таҷриба бо Arabidopsis thaliana гузаронида шуд. Андоза ё самти ҳамин таъсир дар навъҳои зироатӣ мустақим нишон дода нашудааст.

Шароити саҳро: Стрессе, ки бо 250 mM NaCl дар муҳити назоратшаванда татбиқ мешавад, мураккабии вақтӣ ва маконии шӯрии воқеии саҳроро пурра ифода намекунад. Манбаъ дар оянда тасдиқро дар зироатҳо дар шароити шӯрии аз ҷиҳати саҳро воқеъбин равшан тавсия медиҳад.

Сохтори гурӯҳҳои таҷрибавӣ: Дар таҳқиқоти ҷорӣ барои OE-ERF013 ва ge-erf013 гурӯҳҳои алоҳидаи назоратии бе намак гузориш нашудаанд. Тарҳи таҳқиқот махсусан ба арзёбии вазифаи ERF013 дар шароити намак равона шудааст.

Шумораи такрорҳои биологӣ: Таҷрибаҳои асосӣ бо се такрори мустақили биологӣ гузаронида шуданд. Ин тарҳ дар таҷрибаҳои назоратшавандаи молекулавии растанӣ истифода мешавад, вале популятсияи саҳроиро бо гуногунии васеи экологӣ/генетикӣ ифода намекунад.

Таҳқиқоти оянда

Муаллифон пешниҳод мекунанд, ки генҳои воқеии ҳадаф ва механизмҳои танзимии ERF013 бо усулҳои миқёси геном муайян карда шаванд. Бо ин роҳ метавон ҷудо кард, ки кадом генҳо аз ҷониби ERF013 мустақим ва кадомҳо тавассути шабакаҳои дуюмдараҷаи сигналӣ тағйир меёбанд.

Қадами муҳими дуюми оянда тасдиқи вазифаи ERF013 дар зироатҳо ва муҳитҳое мебошад, ки ба шароити воқеии шӯрии кишоварзӣ наздиктаранд. Аммо таҳқиқоти ҷорӣ нишон намедиҳад, ки ин татбиқи кишоварзӣ аллакай бомуваффақият анҷом ёфтааст.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Унвони аслӣ: Ethylene-Responsive Transcription Factor 013 Regulates Physiological and Molecular Responses to Salt Stress in Arabidopsis thaliana.

Муаллифон ва тартиб: Rahmatullah Jan, Shahzad Iqbal, Sajad Ali, Muhammad A. Almalki, Mohammad Alfredan, Sajjad Asaf, Kyung-Min Kim.

Саҳми баробар: Rahmatullah Jan ва Shahzad Iqbal саҳми баробар гузоштаанд.

Муаллифони масъул: Sajjad Asaf ва Kyung-Min Kim.

Муассиса 1: Coastal Agriculture Research Institute, Kyungpook National University, Daegu 41566, Republic of Korea.

Муассиса 2: Department of Semiconductor Engineering, Gachon University, Seongnamdaero, Sujeong-gu, Seongnam-si 13120, Republic of Korea.

Муассиса 3: Department of Biological Sciences, College of Science, King Faisal University, Al-Ahsa 31982, Saudi Arabia.

Муассиса 4: Natural and Medical Science Research Center, University of Nizwa, Nizwa 616, Oman.

Муассиса 5: Department of Applied Biosciences, Graduate School, Kyungpook National University, Daegu 41566, Republic of Korea.

Маҷалла: Antioxidants.

Ношир: MDPI, Basel, Switzerland.

Ҷилд / шумора / рақами мақола: 15(7), 834.

DOI: 10.3390/antiox15070834.

Received: 12 Май 2026.

Revised: 25 Июн 2026.

Accepted: 29 Июн 2026.

Published: 1 Июл 2026.

Навъи манбаъ: Мақолаи аслии таҷрибавии физиологияи растанӣ ва биологияи молекулавӣ.

Ҳолати баррасии ҳамтоён: Мақолаи нашршудаи маҷалла аст ва раванди нашри Received–Revised–Accepted гузориш шудааст. PDF нишони алоҳидаи “peer-reviewed” пешниҳод намекунад.

Ҳолати preprint: PDF-и пешниҳодшуда мақолаи нашршудаи маҷалла аст; preprint нест.

Литсензия: PDF литсензияи Creative Commons Attribution (CC BY)-ро равшан нишон медиҳад. Азбаски рақами версияи литсензия дар PDF равшан навишта нашудааст, дар ин ҷо рақами версия тахмин карда нашудааст.

Муҳаррири академӣ: Alessandra Napolitano.

Организми моделӣ: Arabidopsis thaliana ecotype Col-0.

Гурӯҳҳои таҷрибавӣ: CK, WT-T, OE-ERF013 ва ge-erf013.

Стресси намак: 250 mM NaCl.

Оғози стресс: 20 рӯз пас аз кишт.

Парвариш: 16 соат рӯшноӣ / 8 соат торикӣ, 25 °C, %60 намии нисбӣ.

Намунагирии асосӣ: Ду рӯз пас аз коркарди намак, тақрибан 10.00.

Нигоҳдорӣ: Яхкунии зуд дар нитрогени моеъ ва −80 °C.

Такрори биологӣ: Се такрори мустақили биологӣ.

NBT: %0.1 NBT, 25 °C, 16 соат инкубатсия дар торикӣ.

RWC: Дискҳои 5 mm-и барг; 3 соат тургор дар 10 mL оби соф; 24 соат хушккунӣ дар 70 °C.

MDA: Sigma MDA Assay Kit; 10 mg барг, 300 µL lysis buffer + 3 µL BHT; 13.000 rpm 10 дақиқа; реаксияи TBA дар 95 °C 1 соат; 532 nm.

Ихроҷи электролит: Тақрибан 100 mg барг; 10 mL об; 32 °C 2 соат; баъд 20 дақиқа автоклав дар 120 °C.

ABTS: 7 mM ABTS + 2.4 mM персулфати калий; 12 соат торикӣ; 734 nm.

DPPH: %0.1 DPPH; 100 µL экстракт + 100 µL DPPH; 30 дақиқа дар 25 °C ва торикӣ; 517 nm.

qRT-PCR: RNeasy Plant Mini Kit; 2 µg RNA; qPCR-Bio cDNA Synthesis Kit; StepOne Plus Real-Time PCR System; 2× Real-Time PCR Master Mix дар асоси SYBR Green; гени истинодии actin; усули нисбии экспрессияи \(2^{-\Delta\Delta Ct}\).

ABA: Plant Abscisic Acid ELISA Kit.

Пролин: 300 mg барги тару тоза; %3 кислотаи сулфосалисилӣ; реаксияи нингидрин; 520 nm; µg g⁻¹ FW.

Шакари ҳалшаванда ва сахароза: Бофтаи freeze-dried; экстраксияи %80 этанол; HPLC; Bio-Rad Aminex 87C, 300 × 7.8 mm; оби соф ҳамчун фазаи ҳаракаткунанда; 0.6 mL дақиқа⁻¹.

Хлорофилл: SPAD-502 Plus; минтақаҳои апикалӣ, миёна ва базалии панҷ барг дар ҳар гурӯҳ.

Омор: Тарҳи комилан тасодуфӣ; ANOVA-и яксамта; санҷиши бисёрмуқоисавии Tukey; миёна ± SD.

Барномаи графикӣ: GraphPad Prism 10.

Нишондиҳии аҳамиятнокӣ: * p<0.05; ** p<0.01; *** p<0.001; ns = аҳамиятнок нест.

Коррелятсия: Таҳлили коррелятсияи Pearson.

Supplementary Material: Table S1; генҳо, пайдарпаии primer ва рақамҳои accession, ки барои qRT-PCR истифода шудаанд.

Саҳми муаллифон: Rahmatullah Jan ва Sajjad Asaf дар тарҳи таҷриба, таҳқиқот ва навиштани лоиҳаи аввал; Shahzad Iqbal, Sajad Ali, Muhammad A. Almalki ва Mohammad Alfredan дар омодасозии маълумот; Kyung-Min Kim дар навиштани лоиҳаи аввал, назорат ва таъмини маблағгузорӣ саҳм гузоштаанд. Ҳамаи муаллифон версияи нашршударо хонда ва тасдиқ кардаанд.

Маблағгузорӣ: Cooperative Research Program for Agriculture Science and Technology Development, Rural Development Administration, Republic of Korea, Project No. RS-2026-25516544; инчунин дастгирии KFU263553 аз ҷониби King Faisal University Deanship of Scientific Research.

Institutional Review Board: Татбиқ намешавад.

Informed Consent: Татбиқ намешавад.

Дастрасии маълумот: Муаллифон изҳор мекунанд, ки ҳамаи маълумоти дастгиркунандаи натиҷаҳои таҳқиқот дар дохили мақола мавҷуданд.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.

Маҳдудияти асосии илмӣ: Саҳми мустақими ERF013 ба сигнализатсияи ABA таҷрибавӣ тасдиқ нашудааст. Генҳои ҳадафи мустақим ва механизмҳои танзимии пайвастшавии ERF013 бояд бо усулҳои миқёси геном муайян карда шаванд.

Ҳадди татбиқ: Натиҷаҳо ба Arabidopsis ва шароити назоратшавандаи стресси 250 mM NaCl тааллуқ доранд. Тасдиқ дар зироатҳо ва дар шароити шӯрии аз ҷиҳати саҳро воқеъбин ҳанӯз зарур аст.