| بررسی مقاومت به علفکش ها در یولاف (Avena ludoviciana Durieu) با استفاده از آنالیز شاتگان پروتئومیکس |
| کد مقاله : 1052-9THISWSCON |
| نویسندگان: |
|
حسین ادیم *1، حمیدرضا ساسان فر2 1مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان شمالی 2موسسه تحقیقات گیاهپزشکی |
| چکیده مقاله: |
| کاربرد علفکش‌ها در بوم نظام‌های کشاورزی در سراسر دنیا به‌منظور کاهش تلفات عملکرد ناشی از رقابت علفهای هرز اجتناب ناپذیر است. اگرچه پدیده مقاومت به علفکش‌ها در جمعیت‌های علفهای هرز که به دلیل کاربرد مداوم علفکش‌های با نحوه عمل مشابه میباشد رو به افزایش است. به‌طور کلی مقاومت به علفکش‌ها به دو دسته اصلی شامل مقاومت مبتنی بر محل هدف و مقاومت مبتنی بر محل غیر هدف تقسیم می‌شود. مقاومت محل هدف می‌تواند در اثر تغییر در جایگاه عمل بیوشیمیایی یک علفکش رخ دهد. مقاومت محل غیر هدف شامل سازوکارهای مختلفی است که تعداد ملکول‌های علفکش که به محل هدف علفکش می‌رسند را کاهش می‌دهد. یولاف وحشی زمستانه (Avena ludoviciana Durieu) یکی از علف‌‌های‌هرز مشکل‌‌ساز در بسیاری از محصولات زراعی و به‌‌خصوص گندم میباشد که بروز مقاومت ناشی از کاربرد علفکش‌های با نحوه عمل یکسان در آن گزارش شده است. با توجه به اهمیت شناخت سازوکارهای ایجاد کننده مقاومت به علفکش‌ها، این پژوهش با هدف آنالیزمقایسه‌‌ای پروتئوم بین بیوتیپ‌‌های حساس و مقاوم یولاف وحشی به علفکش‌های بازدارنده ACCase و ALS با استفاده از طیف سنجی جرمی متوالی (MS/MS) و تکنیک iTRAQ انجام شد. نتایج این بررسی از نظر مقایسه پروتئینهای افتراقی حاکی از شناسایی 138 پروتئین DEPs در بیوتیپ مقاوم و 93 پروتئین DEPs در بیوتیپ حساس بود. آنالیز هستی‌شناسی (GO)، پروتئینهای دارای بیان افتراقی در سه دسته اصلی شامل کارکردهای ملکولی، فرایندهای بیولوژیکی و اجزای سلولی دسته بندی شدند. آنالیز مسیرهای غنی‌سازی پروتئینهای افتراقی با استفاده از KEGG نشان داد غنی‌ترین مسیرها شامل متابولیسم کربوهیدرات‌ها، سنتز اسید‌های آمینه و فتوسنتز بود. در بین پروتئینهای مسئول پاسخ دفاعی در بیوتیپ مقاوم، سوپراکسید دیسموتاز (Q0DRV6)، پلی‌آمین اکسیداز (Q7XR46)، گلوتامات دکربوکسیلاز (Q7XV14) و در بین پروتئینهای مسئول سم‌زدایی سیتوکروم P450 (Q6YSB4) تنظیم افزایشی و نقش کلیدی را در متابولیسم علفکش ها داشتند. پروتئینهای اصلی درگیر در فرآیند فتوسنتز شامل petA، psaA، زیرواحد بزرگ رابیسکو(rbcL)، کلروفیل a-b وسیتوکروم b6 (petB) در بیوتیپ مقاوم تنظیم کاهشی داشتند در حالی که در بیوتیپ حساس پروتئینهای psaB، psaA، psbD، psbB و petB دارای تنظیم افزایشی بودند. در میان پروتئینهای که در نسخه برداری نقش دارند پروتئین (Q6H8H3) مربوط به زیر واحد بزرگ 50S کلروپلاست در بیوتیپ مقاوم بیان افزایشی داشت. در حالی که همین پروتئین(Q6H8H3) مربوط به زیر واحد بزرگ 50S کلروپلاست در بیوتیپ حساس بیان کاهشی داشت. پروتئین(Q84Q84) مربوط به فاکتور سیگما (σ factor) که نقش مهمی در شروع نسخه برداری و تولید پروتئین های جدید در مواجهه گیاهان با انواع تنش‌ها دارد در بیوتیپ مقاوم بیان افزایشی داشت. علاوه بر این پروتئینهای مرتبط با مقاومت به شوری مانند پروتئین Q6K4S7 نیز در بیوتیپ مقاوم دارای تنظیم افزایشی بود که به نظر می‌‌رسد این پروتئین‌‌ها می‌توانند در بروز مقاومت به علفکش نقش داشته باشد. |
| کلیدواژه ها: |
| شاتگان پروتئومیکس، مقاومت به علفکش، مقاومت مبتنی بر جایگاه غیرهدف، یولاف وحشی زمستانه |
| وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است |