امروز پنجشنبه 30 شهریور 1396

مطالعه تغییرات پروتئین گیاه یونجه (Medicago sativa L.) در شرایط نرمال و تحت تنش حاصل از تغذیه سرخرطومی برگ یونجه

Study of protein changes in alfalfa (Medicago sativa L.) in normal conditions and under the tension from alfalfa weevil (Hypera postica Gyll.) feeding

95A222

بیوتکنولوژی گیاهی

پژوهشی کامل

Fa

 

 

استفاده از ارقام مقاوم از جمله مطمئن‌ترین و سودمندترین روش‌های مبارزه با آفات و از جمله سرخرطومی برگ یونجه‌ (Hypera postica Gyll.) می‌باشد. پس از بررسی‌های مزرعه‌ای و گلخانه-ای، در نهایت، ژنوتیپ تفرش42 برای انجام مطالعات مولکولی و با هدف بررسی تفاوت الگوی بیان پروتئین‌ها طی دو مرحله تنش و عدم تنش نسبت به سرخرطومی برگ یونجه، انتخاب گردید و مورد ارزیابی قرار گرفت. تغییرات در بیان پروتئین‌ها با استفاده از ژل‌های الکتروفورز دوبعدی مطالعه شدند. تجزیه خوشه‌ای، تجزیه به مؤلفه اصلی و تجزیه تابع تشخیص مورد بررسی‌های آماری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که از مجموع 218 نقطه پروتئینی تکرارپذیر، 11 نقطه پروتئینی، تغییر بیان داشتند. بیشترین پروتئین‌های بیان‌ شده با الگوی بیان افزایشی در ژنوتیپ تفرش 42، مربوط به گروه خاصی از پروتئین‌ها بودند که در پاسخ به تنش ایجاد شده توسط آفت، به میزان 46/45% تغییرات داشتند. از نقطه نظر بیان پروتئینی، تجزیه خوشه‌ای سبب تقسیم پروتئین‌ها به سه خوشه اصلی شد که بیانگر وجود پروتئین‌هایی با بیان مشابه در هر خوشه است. لذا، حضور همه آنها در مسیر بیولوژیکی مشترکی ثابت ‌شد. تجزیه تابع تشخیص، نتایج حاصل از خوشه‌بندی را 100% تأیید کرد که نشان از انطباق داده‌های پروتئینی با شرایط آزمایش بود. نتیجه کلی این که با استفاده از نرم‌افزار و تجزیه‌های آماری، به سادگی می‌توان تغییرات بیان معنی‌دار ناشی از خسارت آفت سرخرطومی برگ در یونجه را در سطح پروتئوم مورد ارزیابی قرار داد و شاخص تغییرات را مشخص و متعاقب آن از مهندسی ژنتیک برای افزایش سطح مقاومت گیاه مورد مطالعه بهره‌برداری نمود.

The use of resistant cultivars is one of the safest and most profitable methods of controlling post including alfalfa weevil. After farm and greenhouse evaluating, Tafresh 42 genotype for molecular studies selected and evaluated to examine the pattern of protein expression in stress and non-stress conditions to alfalfa weevil. The Changes in protein expression were investigated using two-dimensional electrophoresis gels. Clustering analysis, principal component analysis and discriminant analysis were used in statistic studies. The results showed that 11 protein spots had expression changes among 218 protein spots. The most expression pattern of proteins with a similar increase in Tafresh 42, was related to a specific group of proteins which had 45.46% variations in the expression response to the stress. From the point of protein expression, cluster analysis caused a dividing of proteins into three main clusters indicating the presence of proteins with a similar performance in each cluster. Therefore, the presence of these proteins in a common biologic pathway is confirmed. The analysis of discriminant function confirmed 100% the results from clustering that indicated protein conformity with the conditions of the experiment. It is concluded that by using statistical analysis and software, it is possible to evaluate significant expression changes induced damage alfalfa weevil in proteome level and determine the index changes, and after that genetic engineering is utilized for enhancing the level of resistance in the plant under studying.

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

مهدی کاکایی
Mehdi Kakaei

نویسنده مسئول

حجت الله مظاهری لقب
Hojat Mazaherilaghab

hojat.mazahery[AT]yahoo.co.uk نویسنده مسئول

علی مصطفایی
Ali Mostafaei

نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده