تجزیه پروتئوم ریشه گوجه فرنگی کلونیزه شده با قارچ میکوریز آربوسکولار در شرایط آلودگی سرب

……………………………………….. 1

فصل اول: بررسی منابع

گوجه­فرنگی و گیاه­شناسی آن…………………….. 3

اهمیت اقتصادی گوجه­فرنگی……………………… 3

فلزات سنگین………………………………… 4

غلظت بحرانی فلزات سنگین……………………… 5

سرب……………………………………….. 6

جذب، انتقال و قرارگیری سرب…………………… 7

تاثیر فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی سرب……………. 8

تحمل سرب در گیاهان…………………………. 11

قارچ­های میکوریز آربوسکولار…………………… 12

اثر متقابل فلزات سنگین و قارچ­های میکوریز……… 13

پروتئومیک…………………………………. 15

پروتئومیک ومطالعه تنش فلزات سنگین……………. 16

پروتئومیک گیاهان کلونیزه شده با قارچ میکوریز….. 17

اهداف…………………………………….. 17

فصل دوم: مواد و روش­ها

2-1 طرح آزمایشی………………………….. 18

2-2تهیه مایه تلقیح AM و تعیین درصد کلونیزاسیون 18

2-3 آماده­سازی بذور گوجه­فرنگی………………. 19

2-4 آماده­سازی خاک………………………… 19

2-5 کشت بذور جوانه­زده…………………….. 19

2-6 اعمال سطوح سرب……………………….. 20

2-7 مراحل نگهداری………………………… 20

2-8 اندازه­گیری صفات مورد ارزیابی…………… 20

2-9 نمونه­برداری برای پروتئومیک…………….. 20

2-10 الکتروفورز دوبعدی……………………. 21

2-10-1 استخراج پروتئین……………………. 21

2-10-2 تهیه ژل بعد اول (IEF)………………. 22

2-10-3 تهیه ژل بعد دوم (SDS-PAGE)…………… 23

2-10-4 رنگ­ آمیزی و تصویربرداری ژل………….. 25

2-10-5 تجزیه کمی لکه­های پروتئینی…………… 26

                                                       فصل سوم: نتایج و بحث

3-1 تاثیر ترکیب تیماری سرب و قارچ بر صفات مورفولوژیکی  27

3-2 تجزیه پروتئوم ریشه گوجه­فرنگی…………… 32

3-2-1 مقایسه پروتئوم گیاهان تحت تنش سرب با گیاهان شاهد بدون سرب 32

3-2-1-1 پروتئین­های پاسخ­دهنده در مسیرهای متابولیکی 35

3-2-1-2 دیواره و اسکلت سلولی………………. 33

3-2-1-3  تاخوردگی و پروتئولیز پروتئین………. 33

3-2-1-4 سایر پروتئین­ها……………………. 33

3-2-2 مقایسه پروتئوم گیاهان میکوریزی با گیاهان شاهد غیرمیکوریزی 38

3-2-2-1  پروتئین­های پاسخ­دهنده در مسیرهای متابولیکی 40

3-2-2-2 دیواره و اسکلت سلولی………………. 40

3-2-2-3 تاخوردگی و پروتئولیز پروتئین……….. 40

3-2-2-4 سایر پروتئین­ها……………………. 41

3-2-3 مقایسه پروتئوم گیاهان میکوریزی و غیرمیکوریز تحت تنش سرب  43

3-2-3-1 پروتئین­های پاسخ­دهنده در مسیرهای متابولیکی 45

3-2-3-2 دیواره و اسکلت سلولی………………. 45

3-2-3-3 تاخوردگی پروتئین و پروتئولیز……….. 45

3-2-3-4 سایر پروتئین­ها……………………. 46

3-2-4 مقایسه پروتئوم گیاهان میکوریزی در حضور و عدم حضور سرب    48

3-2-4-1 پروتئین­های پاسخ­دهنده در مسیرهای متابولیکی 50

3-2-4-2 سایر پروتئین­ها……………………. 50

3-4 نتیجه­گیری کلی………………………… 58

3-5 پیشنهادات……………………………. 58

3-6 منابع……………………………….. 59

جدول 1-1 غلظت طبیعی و بحرانی فلزات سنگین………. 6

جدول 1-2 اثر سرب بر فعالیت آنزیم­های مسیرهای متابولیکی 10

جدول 2-1 مواد مورد استفاده برای تهیه ژل بعد اول.. 23

جدول 2-2 مواد لازم برای تهیه ژل جداکننده………. 24

جدول 2-3 مواد لازم برای تهیه ژل نگهدارنده……… 25

جدول 2-4 مواد لازم برای تهیه بافر نمونه SDS……. 25

جدول 1-3 تجزیهواریانسصفاتموردمطالعهدرگوجه-فرنگیکلونیزهشدهباترکیبتیماریقارچآربوسکولارمیکوریزوآلودگیسرب   29

جدول 3-2 پروتئین­های با بیان متفاوت در مقایسه گیاهان تحت تنش سرب با گیاهان شاهد
بدون سرب………………………………….. 37

جدول 3-3 پروتئین­های با بیان متفاوت درمقایسه پروتئوم گیاهان میکوریزی با گیاهان شاهد غیرمیکوریزی………….. 42

جدول 4-3 پروتئین­های با بیان متفاوت در مقایسه پروتئوم گیاهان میکوریزی و غیرمیکوریزی تحت تنش سرب…………… 47

جدول 5-3 پروتئین­­های با بیان متفاوت در مقایسه پروتئوم گیاهان میکوریزی در حضور و عدم حضور سرب……………… 51

جدول 6-3مجموع پروتئین­های با بیان متفاوت در بررسی پروتئوم گیاه گوجه­فرنگی میکوریزی تحت تنش سرب………………. 57

نمودار1-3 مقایسه میانگین وزن تر بخش هوایی در ترکیب­های تیماری سرب و قارچ میکوریز
آربوسکولار…………………………………. 30

نمودار2-3 مقایسه میانگین وزن تر ریشه در ترکیب تیماری سرب و قارچ میکوریز آربوسکولار………………………….. 30

نمودار3-3 مقایسه میانگین وزن خشک بخش هوایی در ترکیب تیماری سرب و قارچ میکوریز
آربوسکولار…………………………………. 31

نمودار4-3 مقایسه میانگین وزن خشک ریشه در ترکیب تیماری سرب و قارچ میکوریز
آربوسکولار…………………………………. 31

نمودار3-5  مقایسه میانگین ارتفاع گیاه در ترکیب تیماری سرب و قارچ  میکوریز آربوسکولار………………………….. 32

نمودار 6-3 تغییر بیان پروتئین­های با بیان متفاوت درمقایسه گیاهان تحت تنش سرب و گیاهان شاهد بدون سرب…………… 33

نمودار 7-3 تغییر بیان پروتئین­های با بیان متفاوت درمقایسه گیاهان میکوریزی با گیاهان شاهد غیرمیکوریزی………….. 38

نمودار 8-3 تغییر بیان پروتئین­های با بیان متفاوت درمقایسه گیاهان میکوریزی و غیرمیکوریزی تحت تنش سرب…………… 43

نمودار 9-3 تغییر بیان پروتئین­های با بیان متفاوت درمقایسه گیاهان میکوریزی در حضور و عدم حضور سرب……………… 48

نمودار 7-3 تغییر بیان پروتئین­های با بیان متفاوت درمقایسه گیاهان میکوریزی با گیاهان شاهد غیرمیکوریزی…………….

شکل 1-3 الگوی تغییر پروتئینی گیاهان تحت تنش سرب (شکل B) و گیاهان شاهد بدون سرب (شکل A)………………………. 34

شکل 2-3 الگوی تغییر پروتئینی گیاهان میکوریزی (شکل B) وگیاهان شاهد غیرمیکوریزی
(شکل A)…………………………………… 39

شکل 3-3 الگوی تغییر پروتئینی درگیاهان میکوریزی (B) و غیرمیکوریزی (A) تحت تنش سرب.44

شکل 4-3 الگوی تغییر پروتئینی گیاهان میکوریزی در حضور سرب (B) و عدم حضور سرب (A)………………………………. 49