بررسی تغییرات بیان ژن های دفاعی گیاه گندم در پاسخ به آلودگی به Mycosphaerella graminicola

هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی تاثیر غلظت های متفاوت سالیسیلیک اسید بر میزان بیان ژن های رمزکننده چهار آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز، پلی فنل اکسیداز، پراکسیداز و کاتالاز در گیاه گندم (رقم متحمل زاگرس) در بر هم کنش با قارچ بیماری زای Mycosphaerella graminicolaبود. به این منظور، گیاه گندم در مرحله دو برگی با سالیسیلیک اسید (SA) تلقیح و سپس با قارچ عامل بیماری مایه زنی شد. نمونه برداری از این گیاهان در پنج نقطه زمانی (۰، ۳، ۶، ۱۲ و ۲۴ ساعت) پس از مایه زنی قارچ بیماری زا انجام شد. سپس میزان بیان ژن های رمزکننده این آنزیم ها با روش نوردرن بلات معکوس بررسی شد. مقدار بیان ژن رمزکننده هر چهار آنزیم، بر اثر مایه زنی با قارچ بیماری زا و سالیسیلیک اسید، از نخستین نقطه زمانی پس از مایه زنی در این رقم از گندم افزایش و تفاوت معنی دار داشت. تاثیر سالیسیک اسید بر افزایش بیان ژن آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز و پراکسیداز در همه نقاط زمانی مثبت بود. افزایش سالیسیلیک اسید پس از ۱۲ ساعت بر بیان ژن آنزیم پلی فنل اکسیداز موثر بود. سالیسیلیک اسید روند جهشی بیان ژن کاتالاز را ۱۲ ساعت پس از آلودگی با قارچ باعث شد؛ اما این تاثیر تا ساعت ۲۴ تداوم نداشت. بر اساس نتایج این پژوهش برای اینکه گیاه بتواند در برابر تهاجم عوامل بیماری زا مصون بماند باید بیان ژن های دفاعی در ساعات ابتدایی پس از تلقیح قارچ بیماری زا افزایش پیدا کند. از سویی افزایش بیان این ژن ها با افزایش میزان فعالیت آنزیم های متناظر ارتباط مستقیم دارد که نشان دهنده نقش مستقیم ژن های دفاعی در فعالیت های سیستم دفاعی گیاه است. در پژوهش حاضر، از رقم مقاوم زاگرس استفاده شد، لذا افزایش زودهنگام بیان ژن ها، پدیده ای قابل توجیه در ساز و کار مقاومت گیاه در برابر عامل بیماری زا به نظر می رسد.

کلیدواژه ها:

سالیسیلیک اسید ، الگوی بیان ژن ، آنزیم های اکسیداتیو ، گندم ، Mycosphaerella graminicola