تغییرات بیان ژن های مرتبط با مقاومت در گیاه - دانلود رایگان
دانلود رایگان باکتری Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss)بیمارگر مخربی است که دارای دامنه میزبانی بسیار وسیعی میباشد بهطوریکه به بیش از 180 گونه گیاهی حمله میکند.
دانلود رایگان
| تغییرات بیان ژن های مرتبط با مقاومت در گیاه آرابیدوپسیس پس از مایه زنی با باکتری Pseudomonas syringae pv. syringaeچکیده باکتری Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss)بیمارگر مخربی است که دارای دامنه میزبانی بسیار وسیعی میباشد بهطوریکه به بیش از 180 گونه گیاهی حمله میکند. مهمترین میزبانهای این بیمارگر درختان میوه هستهدار، درختان میوه دانهدار و گیاهان علفی میباشد. به علت هم-تکاملی با بیمارگرها، گیاهان چندین مکانیسم دفاعی را برای حفاظت از خودشان ایجاد نموده اند. تجمع پروتئین های مرتبط با بیماریزایی مانند PR1, LOX2, PDF1.2و VSP2 یکی از مکانیسم های مقاومت گیاه به بیمارگر است. ایجاد گیاهان مقاوم، یکی از مهمترین استراتژی ها در مدیریت بیماری در محصولات زراعی و درختان میوه مختلف است. تشخیص مکانیسم های درگیر در پاسخ های گیاهان علیه بیمارگرها، می تواند تولید ارقام مقاوم را تسهیل کند و در این راستا، تشخیص ژن های درگیر در مقاومت گیاه میزبان می تواند گام سودمندی در توسعه ارقام مقاوم باشد. هدف از تحقیق حاضر بررسی الگوی تغییر بیان ژن PR1 (دخیل در مسیرهای دفاعی وابسته به سالیسیلیک اسید و محدود کننده بیمارگرهای بیوتروف)، و ژن های LOX2, PDF1.2و VSP2(دخیل در مسیرهای دفاعی وابسته به جاسمونیک اسید محدود کننده بیمارگرهای نکروتروف و حشرات گیاهخوار)، در گیاه آرابیدوپسیس مایه زنی شده به Pss و در دو فاز مختلف رویشی و زایشی بود. نمونه های گیاه آرابیدوپسیس در زمان های 0، 24، 48 و 72 ساعت پس از مایه زنی جمع آوری شد و میزان جمعیت باکتری Pssدر سطح گیاه نیز در این زمانها مورد بررسی قرار گرفت. سپس RNAکل استخراج شد و سنتز cDNAو تغییرات بیان چهار ژن با استفاده از روش Real time RT-PCRسنجیده شد. نتایج کلی نشان داد که گیاهان آرابیدوپسیس از مسیر دفاعی وابسته به سالیسیلیک اسید برای مقاومت به باکتری Pssاستفاده نموده است و این که در فاز زایشی نسبت به فاز رویشی این مقاومت بیشتر می باشد. همچنین همکنش بین دو مسیر دفاعی وابسته به SAو JAنیزبه اثبات رسید. کلمات کلیدی: مقاومت سیستمیک اکتسابی، مقاومت سیستمیک القایی، بیان ژن، پروتئین های مرتبط با بیماریزایی عنوان صفحه Pss6 Pss 7 P. syringae8 Pseudomonas syringae24 PDF1.238 VSP238 LOX239 PR140 Pss43 Pss49 Pss50 Pss62 PR167 VSP268 PDF1.270 LOX271 PR1 علیه Pss79 PDF1.2 علیه Pss81 LOX2 علیه Pss82 VSP2 علیه Pss83 عنوان صفحه PR1 در دو فاز رویشی و زایشی و تیمار های زمانی 24، 48 و 72 ساعت پس از مایه زنی68 VSP2 در دو فاز رویشی و زایشی و تیمار های زمانی 24، 48 و 72 ساعت پس از مایه زنی69 PDF1.2 در دو فاز رویشی و زایشی و تیمار های زمانی 24، 48 و 72 ساعت پس از مایه زنی71 LOX2 در دو فاز رویشی و زایشی و تیمار های زمانی 24، 48 و 72 ساعت پس از مایه زنی72 فهرست جداول عنوان صفحه Pss45 Pss46 ef1-α56 Pss در دو فاز مختلف زایشی و رویشی63 PR167 VSP268 PDF1.270 LOX271 1-1- مقدمه یکی از مهمترین عوامل بیماریزا در گیاهان باکتری های وابسته به جنس Pseudomonasهستند. این گروه از باکتری ها جزو مهمترین بیمارگرهای گیاهی بوده که نقش عمده ای در پایین آوردن کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی داشته و دارای گسترش جهانی نیز می باشند، و بیماری هایی از قبیل لکه برگی، بلایت، پژمردگی آوندی، پوسیدگی نرم، شانکر و گال در گیاهان مختلف ایجاد می کنند. یکی از بیماری های مهمی که توسط باکتری های این گروه ایجاد می شود شانکر باکتریایی درختان میوه هسته دار می باشد که توسط Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss) ایجاد می شود و یکی از معضلات کشاورزان در سراسر جهان به شمار میرود .(Vicente et al., 2004) این بیماری خسارت زیادی وارد می سازد و سبب خشک شدن نهال ها و درختان جوان، کاهش محصول در درختان مسن و گاهی خشکیدگی جوانه ها و گل های درختان بیمار می شود و معمولاً در باغ هاي جوان موجب نابودي درختان به میزان 10 تا 75 درصد می شود (Agrios, 2005). باکتري عامل بیماري شانکر اولین بار از یاس جداسازي و در سال 1902 به این نام نامگذاري شد (Hirano and Upper, 2000). در ایران اولین بار بیماري شانکر باکتریایی از درختان زردآلو در اصفهان گزارش و میزان خسارت ناشی از آن 22 تا 50 درصد ذکر گردید (بهار و همکاران، 1361). باکتری Pss علاوه بر بیماری شانکر باکتریایی درختان میوه هسته دار، عامل بیماری های مهمی همچون لکه قهوه ای لوبیا، بلاست مرکبات، لکه باکتریایی سورگوم و نوار قرمز نیشکر می باشد (Gross and Devay, 1977; Hirano, 1995; Rahimian, 1995). این باکتری بعنوان بیمارگر از گندم، ذرت، ارزن، سیب، گلابی، چغندر قند، کیوی و شمار دیگری از گیاهان زراعی و علف های هرز نیز جداسازی شده است(Balestra and Varvaro, 1997; Garden et al., 1991; Lindow, 1982). در ایران باکتری مذکور تاکنون از گیاهان مختلفی مانند نیشکر (Rahimian, 1995)، درختان میوه هسته دار (بهار و همکاران، 1361؛ مزارعی و قاسمی، 1372) و گندم (افیونیان و صحراگرد، 1375) جداسازی شده است. این باکتری همچنین روی گیاه گوجه فرنگی نیز ایجاد بیماری می کند، اگرچه این بیماری به ندرت عملکرد را کاهش می دهد ولی باعث کاهش کیفیت می شود (Gleason and Edmunds, 2006). جمعیت این باکتری با مراحل رشدی گیاه ارتباط دارد. به طوریکه در زمان متورم شدن جوانه ها و ظهور شکوفه ها که میزان تراوه های گیاه زیاد است، جمعیت این باکتری نیز بسیار بالاست. در این موقع میزان ترشحات و مواد قندی گیاه فراوان است و باکتری از آنها برای تغذیه خود استفاده نموده و جمعیت خود را افزایش می دهد. به نظر می رسد سویه هایPss در میزبان های مختلف، دارای نوعی ویژگی تخصص میزبانی نیز هستند. به طور مثال سویه های Pss جدا شده از لوبیا باعث ایجاد واکنش بیماریزایی روی لوبیا می شوند در حالیکه سویه های این باکتری که از سایر میزبان ها جدا شده اند، تولید واکنش های غیر بیماریزایی در لوبیا می نمایند (Little et al., 1998). نام این باکتری اغلب با سه اصطلاح اپی فیت، بیمارگر و هسته یخ همراه بوده است که نشان دهنده اهمیت حضور Pssروی گیاهان میزبان است (Hirano et al., 1995). 1-2- اهداف به دلیل اهمیت این باکتری از نظر ویژگی های گستردگی دامنه میزبانی، اپی فیتی، ایجاد هسته یخ و بیماریزایی تحقیقات زیادی روی Pssصورت گرفته است. به طور مثال سیستم های بیماریزایی این باکتری مانند سیستم ترشحی پروتئینی نوع سه، زهرابه های دخیل در بیماریزایی آن مانند سیرینگومایسین و سیرینگوپپتین، ژن های مرتبط با بیماریزایی مانند syr B, syrD, hrp، افکتورهای پرآزاری و ناپرآزاری و ... مورد بررسی قرار گرفته اند. با وجود این تحقیقات گسترده و همچنین روش های مدیریتی گوناگون برای کنترل بیماری های ایجاد شده توسط Pss،متاسفانه هنوز روش موثر و کارآمدی وجود ندارد. بنابراین تحقیقات بیشتر جهت دستیابی به روش های موثر و جدید برای کنترل بیماری های ایجاد شده توسط Pssمورد نیاز است. یکی از این زمینه های تحقیقاتی درک مکانیسم مقاومت گیاه به بیمارگر می باشد. از این رو هدف غایی این پژوهش بررسی همکنش بین آرابیدوپسیس- Pssو باز خوانی مسیرهای دفاعی گیاه آرابیدوپسیس به بیمارگر Pssمی باشد. اهداف مد نظر این پژوهش در زیر آورده شده است: 1-بررسی تغییرات بیان چهار ژن PR1, PDF1.2, LOX2و VSP2 مرتبط با مقاومت در گیاه آرابیدوپسیس آلوده به Pss 2-بررسی همکنش دو مسیر دفاعی وابسته به سالسیلیک اسید و جاسمونیک اسید در گیاهان آرابیدوپسیس آلوده به Pss 3-مقایسه پاسخ های دفاعی گیاهان آرابیدوپسیس آلوده به Pssدر دو فاز مختلف رویشی و زایشی بررسی میزان جمعیت باکتریPss در دو فاز رویشی و زایشی گیاه آرابیدوپسیس پس از مایه زنی دریافت فایل جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید |