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.2024.133953چکیده
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.