بررسی و مقایسه پروتئوم برگ در ذرت (Zea mays L.) تحت تنش شوری

نویسندگان

1 دانشیار گروه زیست فناوری مولکولی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست‌فناوری، تهران.

2 دکتری بیماری‌شناسی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست‌فناوری، تهران.

3 دانشجوی دکتری ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه.

4 دانشگاه ارومیه

doi
10.30473/cb.2021.59885.1846
چکیده

شوری یک تنش اصلی غیر زیستی محدودکننده رشد و بهره‌وری گیاهان در بسیاری از مناطق جهان است که به دلیل افزایش استفاده از آب بی-کیفیت برای آبیاری و شوری خاک ایجاد می‌شود. سازگاری یا تحمل گیاه به تنش شوری شامل تغییر فرآیندهای فیزیولوژیکی و مسیرهای متابولیکی و فعال‌سازی شبکه‌های مولکولی یا ژنی است. در این مطالعه از الکتروفو دوبعدی برای شناسایی پروتئین‌های پاسخ‌دهنده به تنش شوری در ذرت استفاده شد. دو لاین ذرت با واکنش متفاوت به تنش شوری R10 (متحمل) و S46 (حساس) انتخاب شدند. در مرحله هشت برگی، تیمار شوری 8 دسی‌زیمنس بر متر بر گیاهان به مدت 20 روز اعمال شد و سپس پروتئین‌های برگ، استخراج گردید. لکه‌هایی با بیش از 5/1 برابر افزایش یا کاهش بیان جدا گردیدند و توسط دستگاه طیف‌سنجی جرمی شناسایی و تعیین توالی شدند. طبقه‌بندی عملکردی لکه‌های پروتئینی هر لاین بعد از MS/MS نشان داد که پروتئین‌های متفاوت بیان شده دارای فعالیت‌های متابولیکی مختلفی هستند. در لاین متحمل R10 تعداد پنج لکه افزایش بیان نشان داد که شامل پروتئین‌های Pyruvate orthophosphate dikinase، ATP synthase subunit beta، Germin-like protein،Chlorophyll a-b binding protein ، Triosephosphate isomerase و 40S ribosomal protein می‌باشند. همچنین در لاین حساس S46 یک لکه‌ افزایش بیان نشان داد که شامل پروتئین‌ Proteasome subunit beta می‌باشد و دو لکه-کاهش بیان نشان دادند که شامل پروتئین‌های Chlorophyll a-b binding protein و Ribulose bisphosphate carboxylase small chain می‌باشند. پروتئین‌های شناسایی شده در این مطالعه و مسیرهای بیوشیمیایی احتمالی مرتبط، اطلاعات جدیدی را در پاسخ لاین-های ذرت (R10 و S46) به تنش شوری ارائه می‌دهند.