نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

• سمیرا مردانی زنوز ¹
• محمود تورچی ²
• شقایق اصل زاد ¹

¹ دانش آموخته کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

² گروه بهنژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

خشکی یکی از مهمترین عوامل ایجادکننده‌ی تنش غیرزیستی در گیاه محسوب می‌شود. گندم به عنوان یک گیاه زراعی مهم، اغلب در مناطقی کشت می‌شود که حداقل در دوره‌ای از سال با کم‌آبی مواجه‌ است. یکی از راهکارهای شناسایی پروتئین‌های درگیر در تحمل گیاه به تنش کمبود آب رهیافت پروتئومیک است. به منظور بررسی اثر تنش کمبود آب بر الگوی پروتئوم ریشه گندم رقم متحمل کویر، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با هفت تکرار انجام‌ شد. استخراج پروتئین‌های ریشه به روش TCA/ استون انجام‌ و الگوی بیان پروتئینی با استفاده از الکتروفورز دوبعدی بررسی‌گردید. پروتئین‌های احتمالی درگیر در تنش کمبود آب با مقایسه‌ی الگوی بیان تحت تنش کمبود آب با الگوی بیان در شرایط کنترل شناسایی‌شد. نتایج نشان داد که اختلاف بین تیمارها‌ برای صفات وزن تر ریشه و طول ریشه در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار ولی برای صفات وزن خشک ریشه، وزن خشک اندام هوایی و وزن تر اندام هوایی از نظر آماری معنی‌دار نبود. بررسی الگوی بیان پروتئوم ریشه‌، 98 نقطه‌ی پروتئینی تکرارپذیر را نشان ‌داد که از میان آنها تعداد 10 نقطه از لحاظ آماری دارای اختلاف بیان معنی‌دار بین شرایط کنترل و تنش بودند. از این تعداد هشت نقطه افزایش بیان و یک نقطه کاهش بیان را نشان‌دادند. این نقطه‌های پروتئینی بر اساس وزن مولکولی (Mw) و نقطه ایزوالکتریک (pI) با جستجو در بانک‌های اطلاعاتی شناسایی‌شدند. پروتئین‌های پاسخ دهنده به تنش در گروه‌های عملکردی مختلف قرار‌ دارند. این گروه‌ها شامل سنتز و تجمع پروتئین، تنش اکسایشی، پاسخ و دفاع در برابر تنش و مسیرهای متابولیکی بودند.

کلیدواژه‌ها

• استخراج پروتئین
• الکتروفورز دوبعدی
• الگوی بیان
• نقطه ایزوالکتریک

موضوعات

• پروتئومیکس

عنوان مقاله [English]

Analysis of root proteome in wheat (Kavir variety) under drought stress

نویسندگان [English]

• Samira Mardani Zonouz ¹
• Mahmoud Toorchi ²
• Shaghayegh aslzad ¹

¹ M.Sc. in Agricultural Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran

² Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, IRAN

چکیده [English]

Drought is one of the most important factors causing abiotic stress in plants. Wheat, as a vital crop, is extensively cultivated in regions that face water scarcity at least during one period of the year. Proteomic approach is one of the ways to identify proteins involved in plant tolerance to water stress. In order to investigate the effect of water deficit stress on the root proteome pattern of desert-tolerant wheat, an experiment was conducted in the form of a completely randomized design with seven replications. Root proteins were extracted by TCA/acetone method and the protein expression pattern was analyzed using two-dimensional electrophoresis. Potential proteins involved in the response to water deficiency were identified by comparing the protein expression patterns under water deficit stress with the expression pattern in control conditions. The results revealed significant differences in root weight and root length at a 5% probability level, indicating the detrimental effects of water stress on plant roots. The proteomic analysis identified 98 reproducible protein spots, of which 10 exhibited statistically significant changes, with eight spots showing increased expression and one showing decreased expression. These protein spots were identified based on their molecular weight (MW) and isoelectric point (pI) through database searches. The identified proteins were classified into various functional categories related to stress response, including protein synthesis and accumulation, oxidative stress, response and defense against stress and metabolic pathways.

کلیدواژه‌ها [English]

• expression pattern
• iso-electric point
• protein extraction
• two-dimensional electrophoresis