عکس العمل ریشه ی برنج به دوره های زمانی تنش کمبود آب با رویکرد الکتروفورز دو بعدی

اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی

مقاله 3، دوره 9، 3(35) پاییز، آبان 1394، صفحه 371-386   

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسنده

محمود تورچی^*

استاد گروه به نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشگاه تبریز، تبریز،

چکیده

برنج (Oryzae sativa L) غذای اصلی بیش از نیمی از مردم جهان را تشکیل می ­دهد. تنش کمبود آب یکی از عمده‌ترین موانع برای تولید موفق محصولات زراعی است. برنج در طول دوره رشدی خود تحت تاثیر عوامل متعددی قرار می­ گیرد که از جمله آنها می­ توان به تنش کمبود آب اشاره نمود. پیشرفت­ های اخیر در فیزیولوژی مولکولی این امید را به وجود آورده است که با شناسایی پروتئین­ های کاندیدای مقاومت به تنش کمبود آب، بتوان در افزایش عملکرد برنج گام­ های اساسی برداشت. به منظور بررسی اثر تنش کمبود آب بر الگوی تظاهر پروتئین­ های ریشه ­ی برنج، آزمایشی به­ صورت طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار طراحی و اجرا گردید. تیمارهای مورد مطالعه، شامل آبیاری عادی و تنش­ های 24، 36 و 48 ساعت قطع آبیاری بود. آزمایش در شرایط آزمایشگاهی و تحت شرایط کنترل شده در اتاقک رشد انجام گردید. پس از اعمال تنش نمونه­ های بافت ریشه به منظور آزمایش­ های الکتروفورز دو بعدی مورد استفاده قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل پروتئوم بافت ریشه به روش الکتروفورز دو بعدی نشان داد که از بین 135 لکه پروتئینی قابل تشخیص در رنگ­ آمیـزی با آبی کوماسی، تعداد 14 لکه پروتئینی تغییــرات بیـان معنی­ داری از نظر آماری در شرایط تنش کمبود آب نشان دادند که تعداد 7 پروتئین در سطح احتمال 1 درصد و 7 پروتئین در سطح احتمال 5 درصد مع نی­دار گردید. لکه ­های پروتئینی دارای تغییرات بیان، بر اساس نقطه ایزوالکتریک و وزن مولکولی در بانک­ های اطلاعاتی مورد جستجو قرار گرفتند و پروتئین­ های احتمالی پاسخ دهنده به شرایط تنش شناسایی شدند. افزایش بیان فردوکسین اکسیدوردوکتاز 24 ساعت پس از شروع تنش کمبود آب نمایانگر نقش این پروتئین در کاهش اثرات تنش کمبود آب است. در حالی­ که پروتئین­ های ریبوزومی، گلیسر آلدئید 3-فسفات و ATP سنتتاز در طی تنش کمبود آب روند کاهشی داشتند. پروتئین­ های فروکتوز 6-1 بی­فسفات آلدولاز، گلوکز 6- فسفات دهیدروژناز، گلایسین دهیدروژناز و کتیناز پس از روند کاهشی تا 36 ساعت تنش کمبود آب، با افزایش مدت تنش به 48 ساعت مجدداً روند افزایشی نشان دادند که بیان گر تلاش گیاه برای کاهش اثرات ناشی از تنش اکسیداتیو می ­باشد.

کلیدواژه‌ها

الکتروفورز دو بعدی؛ برنج؛ پروتئوم؛ تنش کمبود آب