تجزیه مقایسه‌ای پروتئوم برگ ارقام گندم کویر و بهار تحت تنش خشکی

کلید واژه: پروتئوم گندم، تنش خشکی، الکتروفورز دوبعدی

چکیده

خشکی یکی از مهمترین تنش‌های غیر زیستی در سراسر جهان است. گندم به عنوان یک گیاه زراعی مهم، اغلب در مناطقی کشت می‌شود که حداقل در دوره‌ای از سال با تنش خشکی و کم‌آبی مواجه می‌شود. یکی از راهکارهای شناسایی پروتئین‌های درگیر، در راستای بهبود تحمل گیاه به تنش خشکی، پروتئومیک است که از نتایج آن می‌توان برای افزایش عملکرد گندم استفاده کرد. به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر الگوی پروتئوم برگ گندم دو رقم حساس بهار و متحمل کویر، آزمایشی براساس طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. تیمار‌ها شامل ترکیب دو رقم کویر و بهار در حالت تنش خشکی و آبیاری عادی بودند. استخراج پروتئین‌های برگی به روش TCA/ استون انجام شد و الگوی بیان پروتئینی با استفاده از الکتروفورز دوبعدی بررسی گردید. پروتئین‌های احتمالی درگیر در تنش خشکی با مقایسه الگوی بیان تحت تنش خشکی با الگوی بیان در آبیاری عادی در هر رقم شناسایی شد. نتایج نشان داد اختلاف بین ‌ترکیبات تیماری برای صفات محتوای آب نسبی برگ، وزن‌تر اندام هوایی، وزن‌تر ریشه، حجم ریشه، و نسبت وزن‌تر ریشه به ‌اندام هوایی در سطح احتمال 1% و برای صفات وزن خشک اندام هوایی، طول ریشه و نسبت طول ریشه به ارتفاع بوته در سطح احتمال 5% معنی‌‌دار است. بررسی الگوی بیان پروتئوم برگ نشان داد که در هر کدام از ارقام 13 لکه (در مجموع 26 لکه) تغییر بیان معنی‌دار از لحاظ آماری و عامل القا یا وجود/عدم وجود دارند. رقم متحمل در مجموع با تعداد 11 لکه با افزایش بیان و وجود در شرایط تنش، پروتئین‌های پاسخ دهنده بیشتری نسبت به رقم حساس با تعداد 8  لکه با افزایش بیان معنی‌دار یا وجود، داشت. این لکه‌های پروتئینی براساس وزن مولکولی (MW) و نقطه ایزوالکتریک (pI) با جستجو در بانک‌های اطلاعاتی مورد شناسایی قرار گرفتند. از بین پروتئین‌های پاسخ دهنده هیچ یک بین دو رقم مشترک نبودند که این نشانگر مکانیسم‌های مختلف دو رقم در مقابله با تنش است. با این حال پروتئین‌های پاسخ دهنده به تنش دو رقم قابل طبقه‌بندی به گروه‌های عملکردی مشابه بودند. این گروه‌ها شامل: « فتوسنتز»، «مسیرهای متابولیکی»، «پاسخ و دفاع در برابر تنش»، «تنش اکسایشی»، «تنفس نوری»، «سنتز و تجمع پروتئین» و «پروتئین‌های با عملکرد ناشناخته» بودند.