بررسی تغییرات سطح بیان ژن‌های پراکسیداز III (TaPrx111 & TaPrx112) و ژن Cre3 در ارقام مقاوم تا حساس به نماتد سیستی غلات Heterodera filipjevi (Madzhidov, 1981) Stelter, 1984
کد مقاله : 1395-24IPPC (R5)
نویسندگان
1دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه لرستان
2مرکز تحقیقات کشاورزی اصفهان
3گروه گیاه‌پزشکی، دانشگاه لرستان
چکیده
نماتد سیستی غلات، Heterodera filipjevi، یکی از مهم‌ترین بیمارگرهای خاکزاد در گندم است که سالانه باعث کاهش محصول در جهان و ایران می‌شود. استفاده از ارقام مقاوم بهترین راهکار مدیریت بیماری است. در این مطالعه به منظور بررسی تغییر بیان ژن‌های مقاوم به نماتد، ژن‌های گروه پراکسیداز III (TaPrx111 وTaPrx112) و Cre3، بر روی تعدادی از ارقام مقاوم (بم) نسبتاً مقاوم (پیشتاز و پارسی)، نسبتاً حساس (افلاک، سیروان و نارین)، حساس (بک کراس روشن و سیستان) به نماتد H. filipjevi با استفاده واکنش
Real Time-PCR انجام گردید. ارقام مربوطه با نماتد غلات گونه مورد مطالعه، با 1000 لارو تازه از تخم خارج شده تلقیح گردیدند. استخراج RNA نمونه‌های آلوده شده به نماتد در هر رقم و شاهدهای غیرآلوده مرتبط، در ریشه چهار و هفت روز پس از آلودگی و در برگ شش و هفت هفته پس از آلودگی انجام گردید. نتایج بدست آمده با استفاده از نرم افزارهای SAS تجزیه آماری گردید. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺮرﺳﯽ ﺑﯿﺎن ژن‌های مورد مطالعه در برگ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﻣﯿﺰان ﺑﯿﺎن در برگ ﮔﯿﺎﻫﺎن همه ارقام ﺗﯿﻤﺎر ﺷﺪه ﺑﺎ نماتد روﻧﺪ اﻓﺰاﯾﺸﯽ داﺷﺘﻪ است و با نمونه‌های شاهد اختلاف معنی‌داری در سطح یک درصد نشان دادند. سطح بیان ژن TaPrx111 نسبت به شاهد خود در هفته ششم و هفتم به ترتیب 74/3، 93/5 برابر و ژن TaPrx112، 16/4 و 11/6 برابر افزایش داشته است، همین‌طور در رابطه با بیان ژن Cre3، در هفته ششم و هفتم نسبت به شاهدهای خود به ترتیب 85/8 و 77/9 برابر بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس بیان ژن‌ها در ریشه نشان داد که اختلاف معنی داری بین تیمار آلوده به نماتد و شاهد آن‌ها وجود داشت، بیان ژن‌های TaPrx111، TaPrx112 و Cre3چهار روز بعد از تلقیح نماتد نسبت به شاهدهای خود به ترتیب 20، 71/8 و32/6 برابر افزایش بیان داشتند، پس از هفت روز این میزان افزایش برای هر یک از ژن‌ها به ترتیب برابر با 93/5، 59/16و 98/15بود. هم‌چنین، میزان بیان ژن‌های پراکسیداز در ارقام مقاوم، هم در برگ و هم در ریشه نسبت به ارقام نسبتاً حساس و حساس بیشتر بوده و در سطح یک درصد اختلاف معنی‌دار داشتند. درحالی که میزان بیان ژن Cre3 در ارقام با واکنش‌های متفاوت نسبت به نماتد، متغیر بود.
Real Time-PCR انجام گردید. ارقام مربوطه با نماتد غلات گونه مورد مطالعه، با 1000 لارو تازه از تخم خارج شده تلقیح گردیدند. استخراج RNA نمونه‌های آلوده شده به نماتد در هر رقم و شاهدهای غیرآلوده مرتبط، در ریشه چهار و هفت روز پس از آلودگی و در برگ شش و هفت هفته پس از آلودگی انجام گردید. نتایج بدست آمده با استفاده از نرم افزارهای SAS تجزیه آماری گردید. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺮرﺳﯽ ﺑﯿﺎن ژن‌های مورد مطالعه در برگ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﻣﯿﺰان ﺑﯿﺎن در برگ ﮔﯿﺎﻫﺎن همه ارقام ﺗﯿﻤﺎر ﺷﺪه ﺑﺎ نماتد روﻧﺪ اﻓﺰاﯾﺸﯽ داﺷﺘﻪ است و با نمونه‌های شاهد اختلاف معنی‌داری در سطح یک درصد نشان دادند. سطح بیان ژن TaPrx111 نسبت به شاهد خود در هفته ششم و هفتم به ترتیب 74/3، 93/5 برابر و ژن TaPrx112، 16/4 و 11/6 برابر افزایش داشته است، همین‌طور در رابطه با بیان ژن Cre3، در هفته ششم و هفتم نسبت به شاهدهای خود به ترتیب 85/8 و 77/9 برابر بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس بیان ژن‌ها در ریشه نشان داد که اختلاف معنی داری بین تیمار آلوده به نماتد و شاهد آن‌ها وجود داشت، بیان ژن‌های TaPrx111، TaPrx112 و Cre3چهار روز بعد از تلقیح نماتد نسبت به شاهدهای خود به ترتیب 20، 71/8 و32/6 برابر افزایش بیان داشتند، پس از هفت روز این میزان افزایش برای هر یک از ژن‌ها به ترتیب برابر با 93/5، 59/16و 98/15بود. هم‌چنین، میزان بیان ژن‌های پراکسیداز در ارقام مقاوم، هم در برگ و هم در ریشه نسبت به ارقام نسبتاً حساس و حساس بیشتر بوده و در سطح یک درصد اختلاف معنی‌دار داشتند. درحالی که میزان بیان ژن Cre3 در ارقام با واکنش‌های متفاوت نسبت به نماتد، متغیر بود.
کلیدواژه ها