تجزیه پروتئوم برگ گندم تحت تنش خشکی

گندم (triticum aestivum l.) یکی از محصولات زراعی و سازگار بسیاری از مناطق جهان است که حدود یک سوم از تولیدات زراعی جهان، بیش از نیمی از کالری و نزدیک به نیمی از پروتئین مورد نیاز بشر را تامین می کند. خشکی اثر زیادی روی کاهش تولید گندم دارد، زیرا این محصول با وجود مقاومت نسبی به تنش های غیر زیستی بطور معمول در مناطقی که با کمبود آب مواجه هستند کشت می شود. پیشرفت های اخیر در روش های بیولوژی مولکولی این امید را بوجود آورده است که با شناسایی پروتئین های کاندیدای مقاومت به تنش خشکی، بتوان در افزایش عملکرد گندم گام های اساسی برداشت. به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر الگوی بیان پروتئوم برگ گندم، از آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار استفاده شد. فاکتورهای آزمایش را رقم گندم در دو سطح و سطوح آبیاری شامل آبیاری عادی، تنش ملایم و شدید کمبود آب بترتیب به مدت 3 و 6 روز قطع آب آبیاری تشکیل دادند. آزمایش در شرایط آزمایشگاهی و تحت شرایط کنترل شده در اتاقک رشد انجام گردید. نتایج نشان داد که اختلاف بین رقم برای صفات وزن تر ریشه و طول ریشه در سطح احتمال 1% و برای ارتفاع بوته در سطح احتمال 5% معنی دار است. اختلاف بین سطوح تنش برای صفات میزان پرولین و وزن تر ریشه در سطح احتمال 1% و برای صفات وزن خشک ریشه، محتوای نسبی آب برگ، نشت الکترولیتی، سطح برگ و نسبت وزن خشک ریشه به اندام هوایی در سطح احتمال 5% معنی دار شد. اثر متقابل رقم و تنش برای صفات طول ریشه و نسبت طول ریشه به اندام هوایی معنی دار بدست آمد. تجزیه و تحلیل پروتئوم بافت برگی به روش الکتروفورز دو بعدی نشان داد که از بین 200 لکه پروتئینی قابل تشخیص در رنگ آمیزی با آبی کوماسی، تعداد 43 لکه پروتئینی تغییرات معنی دار از نظر آماری و عامل القا در شرایط عادی و تنش خشکی نشان دادند که این لکه های پروتئینی بر اساس نقطه ایزوالکتریک (pi) و وزن مولکولی (mw) با جستجو در بانک های اطلاعاتی مورد شناسایی قرار گرفتند. تعداد پروتئین های پاسخ دهنده به تنش کمبود آب، در رقم متحمل بیشتر از رقم حساس بود. افزایش بیان معنی دار برخی از پروتئین های شناسایی شده مانند پلی فنول اکسیداز، پروتئین های خانواده rab و لیپوکسی ژناز در شرایط تنش خشکی نمایانگر نقش مهم این پروتئین ها در کاهش اثرات تنش اکسیداتیو است. دو ایزوفورم از پروتئین های شوک حرارتی در شرایط تنش خشکی، افزایش بیان معنی دار نشان دادند که نمایانگر نقش این پروتئین ها در فرآیند محافظت گیاه از تنش گرمایی ایجاد شده توسط تنش کمبود آب است. افزایش بیان معنی دار و بالای برخی از پروتئین های شناسایی شده مانند فروکتوز 1-6 بیس فسفات آلدولاز، فسفوگلیسرات کیناز و گلیسر آلدئید 3-فسفات دهیدروژناز در رقم مقاوم مشاهده شد و این افزایش بیان به توان فعالیت های متابولیسمی بیشتر در رقم متحمل ربط داده شد. علاوه بر پروتئین های مزبور تغییر بیان معنی دار پروتئین های دیگری که در فرآیندهای مختلف سلولی مانند زنجیره انتقال الکترون فتوسنتزی، چرخه کالوین، تنفس سلولی و تنفس نوری نقش دارند، مشاهده گردید.