آنالیز مقایسه‌‌ای پروتئوم در بیوتیپ‌های حساس و مقاوم یولاف ‌وحشی زمستانه (Avena ludoviciana Durieu) به علف‌کش با استفاده از تکنیک iTRAQ

نویسندگان

1 گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل ؛ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری،

3 استادیار بخش تحقیقات علف هرز، موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی.

4 دانشجوی دکتری، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل و مربی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان شمالی، بخش تحقیقات گیاهپزشکی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بجنورد،

5 استاد گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل

doi
10.22092/ijws.2021.353237.1385
چکیده

یولاف ‌وحشی زمستانه (Avena ludoviciana Durieu)، یکی از علف‌‌هایهرز مشکل‌‌ساز برای بسیاری از محصولات زراعی و به‌‌خصوص گندم می‌‌باشد، اما کاربرد گسترده و مداوم علف‌کش‌‌ها، منجر به بروز مقاومت این علف ‌‌‌هرز به علف‌کش‌‌ها در مناطق مختلف کشور شده است. این پژوهش با هدف آنالیز مقایسه‌‌ای پروتئوم بین بیوتیپ‌‌های حساس و مقاوم یولاف ‌وحشی به علف‎کش‌های بازدارنده ACCase و ALS با استفاده از طیف‌سنجی جرمی متوالی (MS/MS) و تکنیک iTRAQ انجام شد. نتایج این بررسی از نظر مقایسه پروتئین‌‌های افتراقی نشان داد که 138 پروتئین در بیوتیپ مقاوم و 93 پروتئین در بیوتیپ حساس دارای بیان افتراقی )DEPs( می‌باشند که براساس آنالیز هستی‌شناسی ژن (GO)، در سه دسته اصلی شامل کارکردهای مولکولی (MF)، فرایندهای بیولوژیکی (BP) و اجزای سلولی (CC) مورد مطالعه قرار گرفتند. همچنین آنالیز مسیرهای غنی‌سازی با استفاده از KEGG نشان داد که غنی‌ترین مسیرها شامل مسیرهای متابولیک، متابولیسم کربوهیدرات‌ها و متابولیت‌های ثانویه بودند. در بیوتیپ مقاوم و در بین پروتئین‌‌های مسئول پاسخ دفاعی، سوپراکسید دیسموتاز (Q0DRV6) و در بین پروتئین‌‌های مسئول سم‌‌زدایی، سیتوکروم  P450(Q6YSB4) تنظیم افزایشی داشتند. پروتئین‌های اصلی درگیر در فرآیند فتوسنتز شامل petA، psaA، زیرواحد بزرگ رابیسکو (rbcL)، کلروفیل a-b وسیتوکروم b6 (petB) در بیوتیپ مقاوم، تنظیم کاهشی داشتند، در‌حالی‌که در بیوتیپ حساس، پروتئین‌های psaB، psaA، psbD، psbB و petB دارای تنظیم افزایشی بودند. علاوه بر این، سایر پروتئین­ها مانند پروتئین‌‌ مرتبط با مقاومت به شوری (Q6K4S7) نیز در بیوتیپ مقاوم دارای تنظیم افزایشی بود که به نظر می‌‌رسد این پروتئین‌‌ها می‌توانند در بروز مقاومت به علف‎کش نقش داشته باشند.