بررسی مولکولی مقاومت غیر میزبانی گندم رقم دریا در برابر بیماری سفیدک سطحی جو blumeria graminis f. sp. hordei
چکیده
مقاومت غیرمیزبانی توسط تمام گونه های یگ گیاه به همه ژنوتیپ های گوناگون یک بیمارگر غیرسازگار نشان داده می شود و نسبت به مقاومت میزبانی قوی تر و پایدارتر است. وجود این سیستم دفاعی بیان کننده این است که چرا گیاهان نسبت به طیف وسیعی از بیمارگر های قوی ایمن و به طور عادی سالم می مانند. مقاومت غیر میزبانی شامل تیپ i و تیپii است. در تیپ1مقاومت غیر میزبانی تنها فاز pre-haustorial عمل می کند در حالی که در فاز post-haustorial هوستوریوم های تشکیل شده بوسیله اپرسوریوم هایی که در حصار پاپیلا قرار گرفته اند دستخوش hr می شوند. در این بررسی فراوانی رونوشت های نه ژن مرتبط با مقاومت در گندم رقم دریا تلقیح شده با قارچ غیر میزبان سفیدک سطحی جو با عامل blumeria graminis f.sp hordei با استفاده از تکنیک qrt-pcr و در ساعات 0، 6، 12، 24، 36 مورد ارزیابی قرار گرفت. ژن ها مورد بررسی شامل pr3, pr9, peroxidase, lipase, ltp, mlo pr2, pr5, nh1, pr1-2, که در مقاومت میزبانی نیز از نقش مهمی برخوردارند مورد بررسی قرار گرفتند. بدین منظور بذور گندم ضد عفونی و پس از جوانه زنی در خاک گلدان کاشته سپس گیاهچه ها با قارچ سفیدک سطحی جو تلقیح شدند و در ساعات مختلف پس از تلقیح استخراج rna از نمونه ها انجام شد. همچنین از رنگ آمیزی dab برای ردیانی نقاط آلوده به بیماری روی برگ استفاده شد. نتایج بخش میکروسکوپی نشان داد که اسپور های قارچ سفیدک سطحی (bgh ) قادر به نفوذ به برگ گندم رقم دریا نبودند که دلیل آن فراوانی ایجاد فرم های واکنشگر اکسیژن(ros) در تعامل غیر میزبانی رقم دریا و قارچ bgh بود. پاسخ های دفاعی گیاه غیر میزبان شامل تشکیل پاپیلا و ایجاد واکنش فوق حساسیت (hr) از نفوذ قارچ جلوگیری کردند. میانگین درصد اسپور هایی که با تشکیل پاپیلا متوقف شدند 53.95 درصد کل اسپورها بود و اسپور هایی که با hr روبرو و متوقف شدند 40.25 درصد کل اسپور ها بود. تعدادی از اسپور ها نیز موفق به جوانه زدن نشدندکه 6.16 درصد کل اسپور ها را شامل می شدند. نتیجه این بررسی حاکی از تراکم بالای ترکیبات ros در سلول های برگ گندم بود که نشان می دهد که گونه های فعال اکسیژن نقش مهمی در جلوگیری از کلونیزه کردن و توسعه bgh روی گندم رقم دریا از طریق القای مرگ سلولی و تشکیل پاپیلا ایفا می کند و در نتیجه مقاومت غیر میزبانی گندم رقم دریا در برابر bgh تیپ 2 مقاومت غیر میزبانی است. نتایج این تحقیق در بخش بیان ژن نیز نشان دهنده بیان بالای ژن های pr9, pr5, pr1-2, pal, ltp,در مقاومت غیر میزبانی گندم است به طوری که حداکثر بیان ژن های pr1-2, pr5, pr9 در 24 ساعت پس از تلقیح بوده است. از سوی دیگر بیان ژن-های pr2,nh1 در ساعات مختلف بعد از آلودگی نسبت به کنترل با کاهش زیادی همراه بود و نتایج نشان دهنده سرکوب شدن بیان این ژن ها در مقاومت غیر میزبانی گندم است. همچنین بیان نشدن ژن pr3 در مقاومت غیر میزبانی اثبات کننده این است که قارچ در عبور از دیواره سلولی ناتوان بوده است. در بیان سایر ژن ها نیز تغییرات اندک اما پر اهمیتی اتفاق افتاده است. با استناد به تصاویر میکروسکوپ فاز معکوس می توان گفت که مقاومت غیر میزبانی گندم در برابر سفیدک سطحی جو مربوط به تیپ iiمقاومت غیر میزبانی است.، م، گندم