نام پژوهشگر: مهدی مهرابی کوشکی
مهدی مهرابی کوشکی حمید روحانی
بعضی از استرینهای تریکودرما به عنوان عوامل کنترل بیولوژیک بر علیه بیمارگرهای گیاهی استفاده شده است. توانائی گونههای تریکودرما جهت کلونیزه کردن و استقرار یافتن در ریزوسفر یک نیاز ضروری برای آنهاست که قادر باشند بیمارگرهای ریشه را کنترل کنند، مقاومت گیاهی را القاء کنند و رشد گیاهی را افزایش دهند. شناسائی ژنهائی از تریکودرما که بیان آنها در طول مراحل اولیهی برهمکنش با ریشههای در حال توسعه بذور جوانهزده تغییر میکند مرحلهی مهمی جهت درک قابلیت تسخیرکنندگی ریزوسفر در گونههای تریکودرما است. ظرفیت 13 استرین تریکودرما جهت کلونیزه کردن ریشهی گوجهفرنگی و تحریک کردن رشد گیاه مورد ارزیابی قرار گرفت. تمام استرینهای استفاده شده با موفقیت در اسپرموسفر تکثیر یافتند و رشدشان را در ریزوپلان همراه با رشد ریشهها ادامه دادند. بالاترین جمعیت در قسمتهای انتهائی ریشه مربوط به استرینهای t6 و t7 بود. کلونیزاسیون ریشه در اغلب استرینها توام با افزایش رشد ریشهها و اندام هوائی بود جائیکه استرینها بطور معنیداری تا میزان 43 و 40 درصد به ترتیب وزن خشک ریشهها و اندام هوائی را افزایش دادند. تکنیک نمایش افتراقی تکثیر نسخههای معکوس mrna (differential display reverse transcriptase-pcr) استفاده شد تا ژنهای متمایز بیان شدهی استرین trichoderma harzianum t7 (که در آزمون قبلی انتخاب شده بود ) را در طول مراحل کلونیزاسیون بذور در حال جوانهزنی و ریشههای گوجهفرنگی ردیابی کند. تولیدات تکثیریافتهی ddrt-pcr روی ژل آگارز تفکیک شد و 62 باند افتراقی برش، خالصسازی، همسانهسازی و توالییابی شد. قطعهتوالیهای بیان شدهی بدست آمده (ests) به پایگاه اطلاعات ژنوم ncbi معرفی و با استفاده از جستجوی blastx و نسبشناسی ژنی مورد ارزیابی کارکردی قرار گرفت. اغلب قطعهتوالیهای بیان شده با پروتئینهای شناختهشده و فرضی همچون secretion-related small gtpase، 40s ribosomal protein s3a، 3-hydroxybutyryl-coa dehydrogenase، dna repair protein rad50، lipid phosphate phosphatase-related protein type 3، nuclear essential protein, phospholipase a2، fatty acid desaturase، nuclear pore complex subunit nup133، ubiquitin-activating enzymeو 60s ribosomal protein l40 مرتبط شناخته شدند. همچنین، 13 تا از این قطعهتوالیهای بیان شده هیچ گونه شباهتی با توالیهای موجود در پایگاههای اطلاعات ژنوم نشان ندادند (e>.05) و به عنوان ژنهای شناختهشدهی جدیدی از تریکودرما مدنظر قرار گرفتند. تعدادی از این قطعهتوالیهای بیان شده با ژنهائی که کدکنندهی آنزیمهای درگیر در تامین غذائی میکروارگانیزمها هستند مرتبط شناخته شدند. این ژنها اهمیت آشکاری در استقرار تریکودرما در اسپرموسفر و ریزوسفر دارند زیرا به صورت بالقوه در بدست آوردن مواد غذائی قابل جذب از ترکیبات کربنی غنی از انرژی خارج شده از بذور در حال جوانهزنی و ریشهها نقش دارند. ژن p23 که قبلا نقش محتمل آن در کلونیزاسیون ریشه گزارش شده است در استرینهای t. reesei t6 و t. reesei tku70 با استفاده از خوانشهای قدم به قدم توالییابی شد. سپس، بیان آن بوسیلهی واکنش کمی real time pcr و با استفاده از rna استخراج شده از میسیلیوم رشد کرده در شرایط کمبود ازت، گلوکز و برهمکنشیافته با ریشه گوجهفرنگی بررسی شد. کمبود ازت بیان p23 را کاهش داد در صورتیکه اختلاف معنیداری در بیان آن در شرایط کمبود یا میزان کافی گلوکز مشاهده نشد. همچنین بیان ژن در میسیلیومهای برهمکنش یافته با ریشهها القاء شد. یک راهبرد حذف هدفدار ژن جهت تعیین وظیفه p23 در استرین مدل t reesei tku70 استفاده شد. جهت تخریب یا ناکاوت کردن این ژن، یک ساختمان انتقال حاوی ژن تخریب شدهp23 ساخته شد که در آن توالیهای کامل کدکننده ژن p23 بوسیلهی ژن pyr4 بعنوان یک نشانگر گزینشگر اکسوتروف جایگزین شد.