بررسی تغییرات بیان ژن های دفاعی گیاه گندم در پاسخ به آلودگی به mycosphaerella graminicola
چکیده
هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی تأثیر غلظت های متفاوت سالیسیلیک اسید بر میزان بیان ژن های رمزکنندۀ چهار آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز، پلی فنل اکسیداز، پراکسیداز و کاتالاز در گیاه گندم (رقم متحمل زاگرس) در بر هم کنش با قارچ بیماری زای mycosphaerella graminicolaبود. به این منظور، گیاه گندم در مرحلۀ دو برگی با سالیسیلیک اسید (sa) تلقیح و سپس با قارچ عامل بیماری مایه زنی شد. نمونه برداری از این گیاهان در پنج نقطۀ زمانی (0، 3، 6، 12 و 24 ساعت) پس از مایه زنی قارچ بیماری زا انجام شد. سپس میزان بیان ژن های رمزکنندۀ این آنزیم ها با روش نوردرن بلات معکوس بررسی شد. مقدار بیان ژن رمزکنندۀ هر چهار آنزیم، بر اثر مایه زنی با قارچ بیماری زا و سالیسیلیک اسید، از نخستین نقطۀ زمانی پس از مایه زنی در این رقم از گندم افزایش و تفاوت معنی دار داشت. تأثیر سالیسیک اسید بر افزایش بیان ژن آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز و پراکسیداز در همه نقاط زمانی مثبت بود. افزایش سالیسیلیک اسید پس از 12 ساعت بر بیان ژن آنزیم پلی فنل اکسیداز مؤثر بود. سالیسیلیک اسید روند جهشی بیان ژن کاتالاز را 12 ساعت پس از آلودگی با قارچ باعث شد؛ اما این تأثیر تا ساعت 24 تداوم نداشت. بر اساس نتایج این پژوهش برای اینکه گیاه بتواند در برابر تهاجم عوامل بیماری زا مصون بماند باید بیان ژن های دفاعی در ساعات ابتدایی پس از تلقیح قارچ بیماری زا افزایش پیدا کند. از سویی افزایش بیان این ژن ها با افزایش میزان فعالیت آنزیم های متناظر ارتباط مستقیم دارد که نشان دهندۀ نقش مستقیم ژن های دفاعی در فعالیت های سیستم دفاعی گیاه است. در پژوهش حاضر، از رقم مقاوم زاگرس استفاده شد، لذا افزایش زودهنگام بیان ژن ها، پدیده ای قابل توجیه در ساز و کار مقاومت گیاه در برابر عامل بیماری زا به نظر می رسد.