ردیابی ژن های مرتبط با آلکالوئیدهای حشره کش در قارچ های اندوفایت همزیست با پنج گونه علفی

رابطه همزیستی بین برخی از گیاهان خانواده گرامینه و قارچ های اندوفایت از خانواده claviceptacea که پیش از این به عنوان انگل ساده گیاهان محسوب می شدند، شناخته شده است. این قارچ ها به صورت بین سلولی در غلاف برگ گیاهان رشد می کنند، سپس از طریق نفوذ در تخمدان، وارد بذر شده و در لایه آلورن باقی می مانند. حضور این قارچ ها در گیاه باعث ایجاد مقاومت در برابر خشکی، بهبود فتوسنتز و مقاومت به آفات و بیماری میزبان می شود که این مقاومت گیاه در برابر تنش های زنده و غیرزنده در اثر تولید آلکالوئید توسط قارچ اندوفایت در گیاه ایجاد می گردد. آلکالوئیدهای متعددی از قبیل لولین، پیرامین، لولیترم، ارگووالین در گیاهان همزیست با اندوفایت ها گزارش شده است. بنابراین آگاهی از حضور ژن های بیوسنتز کننده آلکالوئیدها، مطالعه جزئیات آنها و وظیفه این ژن ها در به زراعی و به نژادی گیاهان میزبان اندوفایت کمک فراوانی به شناخت این همزیستی خواهد نمود. نگهداری چنین جوامع سودمند در داخل میزبان های زراعی می تواند به پایداری تولید در طی سال ها ومکان ها منجر گردد و منابع ژرم پلاسم جدیدی را برای انتخاب گیاهان در مقابل انواع تنش-های زیستی و غیرزیستی در اختیار محققین قرار دهد. در این پژوهش که به منظور ردیابی ژن های مرتبط با آلکالوئیدهای حشره کش در قارچ های اندوفایت موجود در گراس های علفی melica persica،festuca arundinacea ، lolium prenne و bromus tomentellus صورت گرفت، ابتدا قارچ های اندوفایتneotyphodium از این میزبان جداسازی و شناسایی گردید. خصوصیات مورفولوژیک هرکدام از جدایه های قارچی روی محیط کشت pda مورد بررسی قرار گرفت و پس از استخراج dna ژنومی از جدایه های اندوفایت، تعلق آن ها به جنس neotyphodium با جفت آغازگرهای is1 /is3، its1/its4و 11-1/11-2 تائید گردید. تعدادی از قارچ های این جنس با آغازگر is1/is3 باندی با 444 جفت باز و تعدادی از جدایه ها نیز با آغازگر 11-/11-2 باندی با 1000 جفت باز تولید کردند، اما هیچ کدام از جدایه های قارچ با آغازگر its1/its4 باندی تشکیل ندادند. بر اساس خصوصیات مورفولوژیک و ترکیب آغازگر، اندوفایت هایی از جنس neotyphodium از میزبان های f. arundinaceae، l. prennea، m. persicaو b.tomentellus جداسازی شد. به منظور ردیابی ژن های موثر در سنتز آلکالوئیدهای لولین، پیرامین، ارگووالین و لولیترم از این جدایه ها از واکنش pcr و با به کارگیری جفت آغازگرهای اختصاصی ,lola ,lolc ,lolf ,ltmba ,ltmca ,per5 ,per3 neo-per و lpsa استفاده شد که منجر به تکثیر قطعات (bp) 461، 273، 239، 403، 697، 519، 651 و 591 در طیف وسیعی از جدایه های قارچ اندوفایت گردید. حضور باندهایی با اندازه مشخص در تعدادی از نمونه های مورد بررسی به عنوان دلیلی بر احتمال وجود ژن-های lpsa, lol, ltm, وpera ارزیابی شد. نتایج نشان داد که از بین کل جدایه ها ، تنها جدایه lpmd متعلق به میزبان lolium دارای همه ی باندها با اندازه قطعات ذکر شده بود که احتمال حضور همه ژن های موردنظر را در این نمونه تائید می کند. در حالی که در جدایه lpseمتعلق به میزبان lolium وجدایه mpde متعلق به میزبان melica هیچ کدام از باندها مشاهده نشد، که دلیلی بر عدم وجود این ژن ها در نمونه های مزبور ارزیابی شد. به کارگیری چنین روشی و استفاده از آغازگرهای این ژن ها در تحقیق حاضر، نشان داد که ردیابی حضور توالی این ژن ها در قارچ های اندوفایت جدا شده از نمونه های گیاهی ایران با استفاده ازpcr ممکن می باشد و شاید روشی آسان و ارزان برای ارزیابی جمعیت های مختلفی از اندوفایت های مناطق مختلف کشور باشد.