وقوع هم‌زمان دو جهش پرولین-197-ترئونین (Pro-197-Thr) و تریپتوفان-574-لوسین (Trp-574-Leu) مرتبط با مقاومت به علف‌کش یدوسولفورون‌متیل-سدیم+مزوسولفورون-متیل در علف هرز چچم یکساله (Lolium rigidum Guadin)

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی اردبیل ایران

2 استاد موسسه تحقیقات گیاهپزشکی کشور

3 عضو هیئت علمی موسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور

4 استادیار بخش مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

5 دانشگاه محقق اردبیلی

doi
10.22034/ijws.2024.133953
چکیده

پژوهش حاضر با هدف بررسی مولکولی احتمال وقوع جهش­های مبتنی بر محل هدف به بازدارنده­های استولاکتات­سینتاز(ALS)  در چچم انجام شد. بدین­منظور، بذور علف هرز چچم از مزرعه گندم استان گلستان که احتمال بروز مقاومت در آن­ها گزارش شده بود، جمع­آوری و آزمایش زیست­سنجی در گلخانه با غلظت توصیه­شده (5/1 لیتر در هکتار) علف­کش یدوسولفورون-متیل-سدیم+مزوسولفورون-متیل (آتلانتیس،OD  2/1 درصد( انجام شد. چهار هفته پس از اعمال تیمار، نمونه­برداری برای ارزیابی رتبه مقاومت و استخراج DNA، به­منظور بررسی مکانیزم مقاومت مبتنی بر محل هدف انجام شد. پس از استخراج DNA، تکثیر و خالص­سازی ژن ALS از کل DNA ژنومی توده چچم L183، با استفاده از PCR و الکتروفورز صورت گرفت. قطعه ژل برش داده­شده، محتوی ژن ALS، به­منظور بررسی­های مولکولی بیشتر برای توالی­یابی ارسال شد. نتایج تجزیه داده­ها نشان داد که توده چچم L183 با میزان زنده­مانی 29/89 درصد، وزن خشک 22/86 درصد و کاهش وزن تر 28/9 درصد در مقایسه با شاهد بدون سم­پاشی، در رتبه بسیار مقاوم (RRR) قرار گرفت. بررسی نتایج حاصل از توالی­یابی مولکولی ژن ALS توده چچم نیز در مقایسه با ژن ALS آرابیدوپسیس (مرجع) نشان داد که احتمال وجود هم­زمان دو جهش متناظر در جایگزینی اسیدآمینه پرولین در کدون 197 به اسیدآمینه ترئونین (Pro-197-Thr) و اسیدآمینه تریپتوفان در کدون 574 به اسیدآمینه لوسین (Trp-574-Leu) در خوانش دو جهتِ ژن ALS توده چچم L183 استان گلستان وجود داشت که این آلل­ها می‌توانند مقاومت به علف­کش را در پی داشته باشد. با توجه به نتایج آزمایش غربال­گری و توالی­یابی، وقوع دو جهش نقطه­ای شناخته­شده Pro-197-Thr و Trp-574-Leu، در ژنALS  توده چچم L183، منجر به تغییر اسیدهای­آمینه پروتئین محل هدف در ژنALS ، به­واسطه تغییر در نوکلئوتیدها، موجب عدم تأثیر علف­کش یدوسولفورون-متیل-سدیم+مزوسولفورون-متیل و بروز مقاومت شده است.