الگوی بیان ژن های درگیر در مقاومت به بیماری سپتوریوز در گندم نان

لیلا خدائی، دانشجوی دکتری، گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج علیرضا طالعی، استاد گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، کرج محسن مردی، دانشیار پژوهشکده زیست فن¬آوری کشاورزی کرج محمدرضا نقوی، دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج لاله کریمی فرساد، کارشناس پژوهشکده زیست فن¬آوری کشاورزی عزت¬اله صداقت¬فر، استادیار دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اراک

چکیده

سپتوریوز برگی گندم که توسط قارچ mycosphaerella graminicola ایجاد می­شود، یکی از بیماری­های مهم گندم در سراسر دنیاست. از نظر زیست محیطی بهترین روش مقابله با این بیماری، استفاده از ارقام مقاوم می­باشد. ژن­های متعددی در پاسخ گیاه به پاتوژن فعال یا خاموش می­شوند و یا بیان آنها افزایش یا کاهش می­یابد. در این تحقیق با روش واکنش زنجیره­­ای پلیمراز زمان واقعی (real time-pcr) الگوی بیان پنج توالی مربوط به ژن­های درگیر در مقاومت به بیماری سپتوریوز در گندم بررسی شد. پس از آلوده سازی گیاهان رقم مقاوم ونگ­شوبای و رقم حساس فلات با قارچ عامل سپتوریوز، بیان ژن­های موردنظر در یازده نقطه زمانی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفته و الگوی بیان آنها نسبت به ژن مرجع ریبوزومی 18s در زمان مشخص گردید. مقایسه توالی­های مورد بررسی با توالی­های پایگاه­های­ اطلاعات توالی مشخص نمود که این توالیها به ژن­های نئومنتول دهیدروژناز، آلفا 1-4-گلوکان فسفوریلاز، پروتئین کیناز حاوی تکرارهای غنی از لوسین، پروتئین شبه­توبی (tulp) و نرمپ (nramp) تعلق دارند. ژن­های آلفا 1-4-گلوکان فسفوریلاز و پروتئین کیناز حاوی تکرارهای غنی از لوسین سه ساعت پس از آلوده­سازی، حداکثر بیان را پیدا می­کنند و ژن نئومنتول دهیدروژناز دوازده ساعت پس از آلوده­سازی بیشترین بیان را دارد. در ابتدا، رونوشت­های ژن نرمپ نیز مانند آلفا 1-4-گلوکان فسفوریلاز و پروتئین کیناز حاوی تکرارهای غنی از لوسین سه ساعت پس از آلوده سازی، حداکثر بیان را پیدا می­کند ولی سپس دچار کاهش بیان شده و در روز دوم مجدداً بیان آن افزایش می­یابد. ژن مربوط به پروتئین شبه­توبی پس از 3 ساعت پس از آلوده­سازی القا شده و به مقدار قابل توجهی می­رسد، ولی اوج بیان آن سه روز پس از تلقیح است، بنابراین می­توان آن را دو اوجی نامید. نتایج نشان داد برخی ژن­ها در پاسخ به آلودگی گیاه توسط قارچ عامل سپتوریوز خیلی زود در رقم مقاوم القا شده و افزایش بیان معنی­داری دارند، اما برخی دیگر حتی پس از چند روز پس از آلودگی افزایش بیان نشان می­دهند.