پروتئینهای با بیان متفاوت ناشی از القای بیماری بلاست در کشت سوسپانسیون سلولهای برنج

برنج یکی از غلات دانه ریز مهم در جهان است که بیش از 50% از جمعیت جهان را تغذیه می کند. عامل بیماری بلاست برنج، بیمارگر magnaporthe grisea است که یکی از مهم ترین بیماری های قارچی برنج در اغلب نواحی جهان به شمار می رود. به منظور بررسی اثر تنش قارچ بلاست بر الگوی بیان پروتئوم در کشت سوسپانسیون سلولی برنج، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با دو رقم نعمت و طارم در دو سطح شاهد و تنش بیماری بلاست در سه تکرار اجرا شد. هر دو رقم در محیط کشت و در شرایط استریل رشد داده شد و سپس با قارچ بلاست با غلظت 105×1 به مدت 48 ساعت آلوده گردید. 48 ساعت پس از اعمال تنش، نشت یونی و مشاهدات میکروسکوپی مورد ارزیابی قرار گرفتند. اختلاف بین سطح شاهد و تنش بیماری بلاست برای صفت نشت یونی در سطح یک درصد معنی دار گردید. در مشاهدات میکروسکوپی در رقم حساس طارم میسیلیوم ها کاملا کالوس را احاطه کرده و اسپور های فراوانی در این رقم مشاهده شد درحالی که در رقم مقاوم نعمت میسیلیوم های خیلی کمی مشاهده گردید. این نتایج نشان می دهد که رقم طارم جزء ارقام حساس و رقم نعمت جزء ارقام مقاوم به بیماری بلاست برنج است. در این مطالعه برای شناسایی پروتئین های درگیر در مقاومت گیاه برنج به قارچ بلاست، پروفایل پروتئینی کشت سوسپانسیون رقم نعمت و طارم 48 ساعت بعد از آلودگی با قارچ مقایسه شد. مقایسه الگوی پروتئوم دو رقم در سطح شاهد و تنش بیماری بلاست منجر به شناسایی 119 لکه پروتئینی شد. در رقم مقاوم نعمت با انجام آزمونt سه لکه پروتئینی بوسیله تیمار با قارچ بلاست تغییرات بیان معنی داری را نشان دادند که از این تعداد دو لکه پروتئینی افزایش بیان و یک لکه پروتئینی کاهش بیان نشان داد. همچنین در رقم حساس طارم با آزمونt ، چهار لکه پروتئینی بوسیله تیمار با قارچ بلاست تغییرات بیان معنی داری را نشان دادند که از این تعداد دو لکه پروتئینی افزایش بیان و دو لکه پروتئینی کاهش بیان نشان دادند. بر اساس مطابقت نقطه ایزوالکتریک و جرم مولکولی لکه های پروتئینی دارای تغییرات بیان با اطلاعات موجود در داده های پایگاه های اطلاعاتی این پروتئین ها شناسایی شدند. پروتئین-های شناسایی شده در چهار گروه عملکردی شامل پروتئین های دخیل در واکنش های دفاعی، ترارسانی علامت، پروتئین های درگیر در بیوسنتز و متابولیسم مولکول ها و پروتئین های تنظیمی طبقه بندی شدند. پروتئین های دفاعی شناسایی شده شامل ?1, 3glucanaseو pathogen related protein بودند. پروتئین مسیر های ترارسانی علامت شامل receptor like protein kinase و پروتئین های درگیر در بیوسنتز و متابولیسم مولکول ها در این پژوهش شامل ترانس کتولاز و تریوز فسفات ایزومراز و ایزوفلاون ردوکتاز بودند.putative uncharacterized protein پروتئین درگیر در مسیر های تنظیمی بود. افزایش بیان معنی دار و بالای پروتئین های ?1,3glucanase و receptor like protein kinase در رقم مقاوم نشان دهنده افزایش فعالیت ضد قارچی، القای پاسخ های دفاعی موثر در مقابل قارچ بلاست، درک تغییرات محیطی مربوط به تنش، پاسخ مناسب به آن ها و سازش بهتر گیاه در مقابل تنش است. افزایش بیان معنی دار پروتئین های pathogen related protein و transketolase در شرایط تنش نمایانگر نقش این پروتئین ها در کاهش اثرات تنش و محافظت گیاه از تنش های قارچی می باشد.