امروز چهارشنبه 1 آذر 1396

بررسی گروه‌های عملکردی پروتئینی مشترک و غیر مشترک ارقام متحمل و حساس کلزا تحت تنش شوری و خشکی با استفاده از روش پروتئومیک

Evaluation of functional protein groups of the common and uncommon of tolerant and sensitive cultivars of rapeseed under salinity and drought using Proteomics method

MGJ-16-B-00418

ژنتیک گیاهی

پژوهشی کامل

Fa

 

 

برای مطالعه پروتئین‌های مشترک و غیرمشترک پاسخ دهنده به تنش شوری و خشکی در کلزا (Brassica napus L.)، ارقام SW5001 و Sarigol به‌ترتیب به‌عنوان نماینده‌ای از ارقام متحمل و حساس به‌صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوک کامل تصادفی در چهار تکرار در محیط گلخانه کشت شدند. برای بررسی الگوی پروتئینی با استفاده از تجزیه پروتئوم، نمونه‌های برگی، در دو آزمایش جداگانه دو هفته پس از اعمال تنش شوری و خشکی و در پایان مرحله روزت تهیه شد. استخراج پروتئین از بافت برگی انجام و الکتروفورز بعد اول به روش نوارهای IPG در گیاهان شاهد و تحت تیمار شوری انجام شد. پروتئین‌ها در بعد دوم با تکنیک SDS-PAGE تفکیک شدند و پس از رنگ-آمیزی با آبی کوماسی تصویر‌برداری از ژل‌ها و تجزیه لکه‌های پروتئینی با نرم‌افزار PDQuest انجام شد. در نهایت به‌ترتیب تعداد 17 و 25 لکه پروتئینی معنی‌دار بین گیاهان شاهد و تحت تنش-های شوری و خشکی در هر دو رقم، تشخیص داده شدند که از این تعداد به‌ترتیب تعداد 10 و 15 لکه پروتئینی بین دو رقم مشترک و تعداد چهار و شش لکه پروتئینی به‌ترتیب منحصر به رقم متحمل و تعداد سه و چهار لکه پروتئینی به‌ترتیب منحصر به رقم حساس تحت تنش‌های شوری و خشکی بودند. در مجموع از بین تمامی پروتئین‌های پاسخ‌دهنده تحت تنش شوری و خشکی در دو رقم SW5001 و Sarigol، سه پروتئین مشترک در هر دو رقم و هر دو تنش شامل Oxygen-evolving enhancer protein 2-chloroplastic،Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit و ATP synthase CF1 beta subunit از مهم‌ترین پروتئین‌های پاسخ‌دهنده به تنش‌های خشکی و شوری شناسایی شدند. این پروتئین‌ها به سه عضو موثر در سلول یعنی کمپلکس فتوسیستم II، روبیسکو و ATP سنتاز تعلق دارند که به‌نظر می‌رسد از مهم‌ترین اجزای سلول تحت تنش شوری و خشکی باشند. بنابراین افزایش کارایی این سه مجموعه که با افزایش کارایی سلول همراه است، اثرات تنش شوری و خشکی را کم‌تر خواهد کرد.

For investigating mechanisms of tolerant to slat and drought stress in canola (Brassica napus L.), two spring canola cultivars such as SW5001 as tolerant cultivar and Sarigol as sensitive cultivar were evaluated at two levels of salinity and drought in factorial based on randomized complete block design with four replications using a hydroponic culture system. Sampling for proteomic analysis was performed in the rosette stage and before the stem elongation stage (two weeks after salt stress treatment ) in greenhouse. To investigate the proteome response of rapeseed to salt stress and drought stress, protein extraction from leaf was performed and subjected to first dimensional electrophoresis using IPG strips for both control and stressed plants. In the second dimension, proteins were separated by SDS-PAGE and then, staining with commassie brilliant blue, gel acquisition and quantitative analysis of protein spot by PDQuest software. Finally, 17 and 25 protein spots between control and treatment plants for salinity and drought, were detected, respectively. 10 and 15 protein spots were common between two cultivars under salt and drought stress separately. Also, four and six digit unique protein spots for tolerant cultivar under salt and drought stress respectively while for susceptible cultivars were three and four unique protein spots, respectively. The total of all proteins in response to salt stress and drought in the SW5001 and Sarigol, three proteins common in both cultivars and both the stresses that such as Oxygen-evolving enhancer protein 2-chloroplastic, Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase / oxygenase large subunit of ATP synthase CF1 beta subunit of the protein were identified responding to drought and salinity. This proteins are involved in cell three members of the complex in photosystem II, ATP synthase and Rubisco that seems to be the most important cell components under salinity and drought. Thus, increasing the efficiency of the three complex cause to increase the efficiency of the cells and decrease the harmful effects of salinity and drought.

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

معروف خلیلی
M Khalili

makhalily[AT]yahoo.com نویسنده مسئول

محمدرضا نقوی
MR Naghavi

نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده