تجزیه پروتئوم ریشه گندم تحت تنش کلرید سدیم

کلید­ واژه­ها: الکتروفورز دو بعدی، تنش کلرید سدیم، گندم

چکیده:

گندم (Triticum aestivum L.) يكي از قدیمی­ترین و اولين گياهان زراعی ‌است كه به عنوان ماده اولیه تهیه نان در تغذیه بشر نقش اساسی ایفا کرده است. با توجه به رشد جمعیت و نیاز روز­ افزون به محصولات کشاورزی به ویژه گندم می­بایست تولید گندم را در کشور افزایش داد. به علت محدود بودن سطح زمین­های قابل کشت، افزایش تولید گندم مستلزم افزایش عملکرد در واحد سطح است. تنش­های محیطی از قبیل خشکی، شوری و سرما نقش مهمی بر روی عملکرد گیاهان زراعی و بقای آن­ها دارند. تنش شوری یکی از مهم­ترین تنش­های غیر­زیستی است که اثر نامطلوبی بر روی کمیت و کیفیت محصولات زراعی دارد، به طوری که 20 درصد از زمین­های زراعی آبی در جهان متاثر از تنش شوری هستند. بنابراین ارزیابی و بررسی ساز­و­کار مولکولی مقاومت و حساسیت به تنش کلرید سدیم در ارقام مختلف گندم از اهمیت ویژه­ای در این راستا برخوردار است. به این منظور آزمایشی بصورت تکرار دار در سال 1391 درون اتاقک رشد تحت شرایط کنترل شده در دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز اجرا گردید. در این آزمایش از دو رقم آرتا (حساس) و بم (مقاوم) در دو سطح تنش 250 میلی­مولار و فاقد تنش بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار استفاده گردید. زمان اعمال تنش، مرحله دو برگی گیاهان بود. پس از ظهور علائم تنش، اقدام به نمونه برداری و بررسی صفات مورفولوژیک از قبیل طول ریشه، حجم ریشه، وزن تر، وزن خشک، تعداد ریشه و میزان پرولین ریشه گردید. تیمار ارقام گندم با نمک کلرید سدیم به مدت یک هفته تغییر معنی داری از نظر آماری در صفات مرتبط با ریشه شامل طول، وزن­تر و تعداد ریشه ایجاد ننمود. به نظر می­رسد مدت زمان کوتاه مجاورت گیاهان با تنش و بالا بودن ضریب تغییرات از دلایل عمده چنین پاسخی باشند. صفات وزن خشک و تعداد ریشه به ترتیب در سطح احتمال پنج و یک درصد معنی­دار شدند. تنش کلرید سدیم موجب افزایش میزان پرولین در هر دو رقم حساس و متحمل گردید؛ اگرچه میزان افزایش پرولین در رقم حساس به مراتب بیشتر از رقم متحمل بود. بررسی پروتئوم ریشه گندم در رقم حساس با روش الکتروفورز دو بعدی منجر به شناسایی تعداد 21  لکه پروتئینی با تغییرات بیان معنی دار شد که شش لکه پروتئینی افزایش بیان و 15 لکه پروتئینی کاهش بیان نشان دادند. در رقم متحمل تغییرات بیان 49 لکه پروتئینی معنی دار گردید که از بین آن­ها 14 لکه پروتئینی افزایش بیان و 35 لکه پروتئینی کاهش بیان نشان دادند. پروتئین­های یافت شده بر اساس عملکرد بیولوژیکی در گروه­های مهمی مانند پروتئین­های دخیل در متابولیسم انرژی، مهار کننده­های ROSها و سم زدایی، ترجمه پروتئین، پردازش و تخریب، پروتئین­های مرتبط با دیواره سلولی، پروتئین­های مرتبط با متابولیسم اسیدهای آمینه  و هورمون­ها، شبکه انتقال سیگنال درگیر در پاسخ به تنش کلرید سدیم، اسکلت سلولی، پروتئین­های مرتبط با رونویسی، پروتئین­های مرتبط با همبستگی سطح mRNA و پروتئین تقسیم شدند.