تجزیه پروتئوم ریشه گندم رقم باران تحت تنش کمبود آب

نویسندگان

1 مستقل

2 استاد گروه به نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور

doi
10.30473/cb.2024.71391.1970
چکیده

غلات، بخصوص گندم یکی از مهمترین منابع غذایی انسان است و کمبود آب عامل محدودکننده‌ی مهمی در تولید گندم محسوب می‌شود. بنابراین تطابق آن با تنش خشکی، برای افزایش تولید حیاتی است. در این پژوهش ریشه‌ی گندم رقم باران که رقمی متحمل به کمبود آب است، برای بررسی صفات فیزیولوزیکی و تغییرات الگوی بیان پروتئینی، تحت تنش کمبود آب، مورد بررسی قرار گرفت. برای اجرای آزمایش از طرح کاملأ تصادفی در ده تکرار استفاده شد. 20 روز پس از اعمال تنش، صفات طول اندام هوایی و ریشه، وزن تر و خشک، حجم ریشه و محتوای پرولین ریشه در هر دو شرایط شاهد و تنش کمبود آب اندازه‌گیری شدند. استخراج پروتئین ریشه به روش بافر فسفات انجام و الکتروفورز دو بعدی در بعد اول به روش IEF و بعد دوم به روش PAGE SDS- انجام گردید. تجزیه پروتئوم ریشه از طریق الکتروفورز دو بعدی با رنگ آمیزی آبی کوماسی باعث شناسایی 99 لکه پروتئینی تکرار پذیر در هر ژل گردید. 15 لکه دارای تغییر بیان معنی دار در شرایط تنش کمبود آب نسبت به شاهد شناسایی گردید که 13 لکه افزایش بیان و 2 لکه کاهش بیان داشتند. لکه‌های پروتئینی با تغییر بیان معنی‌دار با توجه به نقطه ایزوالکتریک و وزن مولکولی در نرم افزار PDQuest برچسب زده شده و به روش طیف سنجی جرمی شناسایی شدند. این پروتئین‌ها در گروه‌های عملکردی، سنتز نشاسته، تنفس نوری و متابولیسم، پروتئین‌های درگیر در ساختار سلولی، پاسخ و دفاع در برابر تنش و سایر طبقه بندی شدند. پروتئین‌های اس-آدنوزیل متیونین سنتتاز-3 و پروتئین شبه جرمین تحت تاثیر تنش کمبود آب کاهش بیان و پروتئین‌های پراکسیداز، ،فسفوگلیسرات موتاز، تریوز فسفات-ایزومراز، آدنوزین دی فسفات گلوکز پیروفسفوریلاز، گلوتاتیون اس-ترنسفراز، مونومریک-آلفا آمیلاز اینهیبیتور، 3-‌فسفوگلیسرات‌کیناز سیتوسولی، زیر واحد بتا کانال پتاسیم حساس به ولتاژ، سرین هیدروکسی‌متیل ترنسفراز، پروتئین‌های فراوان اواخر جنین زایی D-29 ، بتا-هیدروکسی ایزو‌بوتیل-کوا هیدرولاز و 2- سیس پروکسی‌ردوکسینه BAS1 و سایر پروتئین‌های فراوان اواخر جنین زایی افزایش بیان نشان دادند. نتایج این پژوهشنشان داد که گروه‌های متفاوتی از پروتئین‌ها در کاهش اثرهای مخرب حاصل از تنش کمبود آب دخیل می باشند ولی سهم پروتئین های پاسخ/ دفاع در برابر تنش و متابولیسم بیش از سایر گروه ها می باشد.