بررسی تغییرات بیان ژن‌های دفاعی گیاه گندم در پاسخ به آلودگی به Mycosphaerella graminicola

هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی تأثیر غلظت‌های متفاوت سالیسیلیک اسید بر میزان بیان ژن‌های رمزکنندۀ چهار آنزیم فنیل‌آلانین آمونیالیاز، پلی‌فنل اکسیداز، پراکسیداز و کاتالاز در گیاه گندم (رقم متحمل زاگرس) در بر‌هم کنش با قارچ بیماری‌زای Mycosphaerella graminicolaبود. به این‌منظور، گیاه گندم در مرحلۀ دو برگی با سالیسیلیک اسید (SA) تلقیح و سپس با قارچ عامل بیماری مایه‌زنی شد. نمونه‌برداری از این گیاهان در پنج نقطۀ زمانی (0، 3، 6، 12 و 24 ساعت) پس از مایه‌زنی قارچ بیماری‌زا انجام شد. سپس میزان بیان ژن‌های رمزکنندۀ این آنزیم‌ها با روش نوردرن بلات معکوس بررسی شد. مقدار بیان ژن رمزکنندۀ هر چهار آنزیم، بر اثر مایه‌زنی با قارچ بیماری‌زا و سالیسیلیک اسید، از نخستین نقطۀ زمانی پس از مایه‌زنی در این رقم از گندم افزایش و تفاوت معنی‌دار داشت. تأثیر سالیسیک اسید بر افزایش بیان ژن آنزیم‌های فنیل‌آلانین آمونیالیاز و پراکسیداز در همة نقاط زمانی مثبت بود. افزایش سالیسیلیک اسید پس از 12 ساعت بر بیان ژن آنزیم پلی فنل اکسیداز مؤثر بود. سالیسیلیک اسید روند جهشی بیان ژن کاتالاز را 12 ساعت پس از آلودگی با قارچ باعث شد؛ اما این تأثیر تا ساعت 24 تداوم نداشت. بر اساس نتایج این پژوهش برای اینکه گیاه بتواند در برابر تهاجم عوامل بیماری‌زا مصون بماند باید بیان ژن‌های دفاعی در ساعات ابتدایی پس از تلقیح قارچ بیماری‌زا افزایش پیدا کند. از سویی افزایش بیان این ژن‌ها با افزایش میزان فعالیت آنزیم‌های متناظر ارتباط مستقیم دارد که نشان‌دهندۀ نقش مستقیم ژن‌های دفاعی در فعالیت‌های سیستم دفاعی گیاه است. در پژوهش حاضر، از رقم مقاوم زاگرس استفاده شد، لذا افزایش زودهنگام بیان ژن‌ها، پدیده‌ای قابل توجیه در ساز‌و‌کار مقاومت گیاه در برابر عامل بیماری‌زا به نظر می‌رسد.