تجزیه پروتئوم بافت برگ برنج در پاسخ به بیماری بلاست

برنج (oryza sativa l.) دومین غله مهم دنیاست و از لحاظ تولید دانه بعد از گندم رتبه دوم را به خود اختصاص داده است. یکی از عمده ترین عوامل بیماری زای برنج قارچ های بیماری زا هستند و در بین بیماری های قارچی، بلاست بیشترین اهمیت اقتصادی را دارد. بیماری بلاست ناشی از قارچ (magnaporthe grisea) یکی از مهمترین بیماری های برنج در اکثر مناطق برنج خیز جهان از جمله ایران است. بنابراین ارزیابی و بررسی علت مقاومت به بیماری بلاست در ارقام محلی از طریق رهیافت پروتئومیک که از اهداف این پژوهش می باشد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به این منظور آزمایشی در سال 1390 درون اتاقک رشد تحت شرایط کنترل شده در دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز اجرا گردید. این آزمایش با دو رقم هاشمی (حساس) و خزر (مقاوم) در دو سطح بیماری بلاست و شاهد بر پایه طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار اجرا شد. زمان اعمال تنش بیماری بلاست 20 روز پس از رشد گیاهچه ها بود. حدود 10 روز پس از اعمال بیماری بلاست، صفات فیزیولوژیکی مرتبط با مقاومت به بیماری مورد ارزیابی قرار گرفتند. اختلاف بین دو رقم برای صفات مرتبط با مقاومت به بیماری نظیر تیپ آلودگی، تعداد لکه اسپورزا، متوسط اندازه لکه اسپورزا و طول برگ در سطح 1% معنی دار گردید. اختلاف بین سطوح تنش بیماری بلاست برای صفات تیپ آلودگی، تعداد لکه اسپورزا، متوسط اندازه لکه اسپورزا و طول برگ در سطح احتمال 1% معنی دار بدست آمد. اثر متقابل رقم و تنش بیماری بلاست فقط برای صفات تیپ آلودگی، تعداد لکه اسپورزا و متوسط اندازه لکه اسپورزا معنی دار گردید. با توجه به اطلاعات بدست آمده از صفات فیزیولوژیک مرتبط با بیماری، رقم هاشمی با تیپ آلودگی (5-3) به عنوان رقم حساس و رقم خزر با تیپ آلودگی (2-1) به عنوان رقم مقاوم تایید شدند. تجزیه پروتئوم بافت برگ از طریق الکتروفورز دوبعدی برای رقم هاشمی و مقایسه الگوی پروتئوم برای دو سطح شاهد و بیماری بلاست منجر به شناسایی 118 لکه پروتئینی شد که از بین آنها تعداد 28 لکه از نظر عامل القا تغییرات بیان داشتند که با انجام آزمون t در سطح 5% و 10% به ترتیب 2 و 5 لکه پروتئینی با تغییرات بیان معنی دار شناسایی شدند. تمامی پنج لکه پروتئینی(401، 1601، 3101، 4202 و 5404) افزایش بیان نشان دادند. در رقم خزر تجزیه پروتئوم بافت برگ از طریق الکتروفورز دوبعدی و مقایسه الگوی پروتئوم برای دو سطح شاهد و بیماری بلاست منجر به شناسایی 118 لکه پروتئینی شد که تعداد 26 لکه پروتئینی از نظر عامل القا تغییرات بیان داشتند که با انجام آزمونt در سطح 5% و 10% به ترتیب 2 و 5 لکه پروتئینی شناسایی شدند. تمامی پنج لکه پروتئینی (4202، 4204، 4205، 5402 و 5505) افزایش بیان نشان دادند. بر اساس مطابقت نقطه ایزوالکتریک و جرم مولکولی لکه های پروتئینی دارای تغییرات بیان با اطلاعات موجود در پایگاه های اینترنتی این پروتئین ها شناسایی شدند. افزایش بیان لکه های شماره 401 (بتا 1 و 3 گلوکاناز یک 1 ?-1, 3- glucanase) و 4202 (بتا 1و 3 گلوکاناز دو ?-1, 3- glucanase 2) در رقم هاشمی، به فرایندهای بیماری و فعالیت ضد قارچی گیاه مربو ط می شود. افزایش بیان لکه شماره 4205 (پروکسیداز peroxidase) در رقم خزر نشان دهنده افزایش مقاومت گیاه در مقابل صدمات ناشی از بیمارگر و توسعه موانع فیزیکی جهت جلوگیری از نفوذ بیمارگر به دیواره سلولی است. افزایش بیان لکه شماره 4202 (بتا 1 و 3 گلوکاناز دو? -1,3 glucanase 2) در همین رقم، نشان دهنده افزایش فعالیت ضد قارچی گیاه در پاسخ به بیماری بلاست است. افزایش بیان لکه شماره 5404 (ایزوفلاوان ردوکتاز isoflavane reductase) در رقم هاشمی نشان دهنده افزایش میزان بیوسنتز و متابولیسم فیتوآلکسین های ایزوفلاونوئید در پاسخ به بیماری می باشد. افزایش بیان لکه شماره 1601 (ترانس کتولاز putative transketolas) در رقم هاشمی نشان دهنده افزایش میزان بیوسنتز و متابولیسم مولکول ها در پاسخ به بیماری است. افزایش بیان لکه شماره 5402 (مالات دهیدروژناز putative malate dehydrogenase) رقم خزر که احتمالا به فرایند های بیوسنتز و متابولیسم مولکول ها مربوط می شود. افزایش بیان لکه شماره 3101 (سوپراکسید دیسموتاز superoxide dismutase) در رقم هاشمی نشان دهنده افزایش میزان فعالیت آنتی اکسیدانی گیاه است. افزایش بیان لکه های شماره 5505 (کاتالازputative catalas ) و 4204 (گلوتاتیون استرانسفرازgluthation s-transferase ) دررقم خزر بیانگر نقش این آنزیم به عنوان یک آنتی اکسیدان در سمیت زدایی زنوبیوتیک ها است.