بررسی الگوی بیان ژن کد کننده آنزیم S-Like RNase در مقابله با برخی بیماری‌های قارچی در گندم نان

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد اصلاح نباتات دانشگاه شهرکرد، شهرکرد

2 دانشجوی کارشناسی‌ارشد رشته بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد،

3 استادیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد،

4 دانشیار بخش ژنومیکس، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی،کرج.

چکیده

گندم نان (Triticum aestivum L.) یکی از مهمترین گیاهان زراعی در جهان می‌باشد که در معرض پاتوژن‌های زیادی قرار می‌‌گیرد. مطالعات قبلی در ارتباط با الگوی بیان ژن‌ها نشان داده است که علاوه بر ژن‌های اصلی ایجادکننده مقاومت به بیماری­ها در گندم، ژن‌های دفاعی دیگری ازجمله ژن کدکننده آنزیم­های S-Like RNase نیز تظاهر می­یابد. در این تحقیق به‌منظور بررسی الگوی بیان‌ژن S-Like RNase، در مقابله با انواع بیماری‌های قارچی گندم، مطالعات بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی انجام شد. در مطالعات بیوانفورماتیکی چندین کتابخانه‌ ریز‌آرایه با تیمار بیماری‌‌های قارچی فوزاریوم، بادزدگی و زنگ نواری گندم بررسی شدند و در مطالعات آزمایشگاهی سطح بیان ژن S-Like RNase در 8 زمان (صفر تا 6 روز) بعد از آلودگی با بیماری سپتوریوز برگی یکی از مخرب­ترین بیماری­های گندم در رقم مقاوم Wangshuibai و حساس فلات با استفاده از روش RT-PCR نیمه‌کمی اندازه‌گیری شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بیان این ژن در اثر آلودگی با بیماری‌های قارچی در ارقام مقاوم بسته به نوع بیماری و رقم حداکثر در 24 ساعت اولیه بعد از آلودگی افزایش می­یابد. با توجه به این نتایج می توان گفت این ژن در ایجاد مقاومت علیه بیماری‌های قارچی نقش به‌سزایی دارد و در کنار ژن­های اصلی ایجادکننده مقاومت باعث تشدید، حفظ و بهبود مقاومت خواهد شد. همچنین نتایج بلاست نوکلئوتیدی توالی این ژن در بانک‌ژن، هویت ژن مربوطه را مورد تأیید قرار داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of Expression Pattern of S-Like RNase Gene to Several Fungal Diseases in Bread Wheat

نویسندگان [English]

  • maasoumeh Habibi 1
  • Asadollah Abiar Fini 2
  • Neda Mirakhorli 3
  • Mohsen Mardi 4
1 M.Sc. Gradated, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
2 M.Sc. Student, Department of Agriculture Biotechnology, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
4 Associate Professor, Department of Genomics, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran, Karaj, Iran.
چکیده [English]

Bread wheat (Triticumaestivum) is one of the most important world food crops that are exposed to many pathogen. During the previous expression-profiling experiments, in addition to major resistant genes to disease in wheat, some defense-related genes such as S-Like RNase gene have been identified. Here to study expression pattern of this gene in several fungal wheat diseases, some bioinformatics and laboratory studied were performed. In bioinformatics studies, several microarray libraries infected with Fusarium, Spike blight and Stripe rust were considered. In laboratory experiments Septoria tritici bloth was studied. So the level of expression was measured at 8 time interval, from 0h to 6 days after inoculation by Mycosphaerella graminicola in Wangshuibai as a resistant wheat cultivar and Falat as a susceptible wheat cultivar by semi quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR). The results show that the maximum expression of this gene, depending on types of disease and resistant cultivars, is obtained up to 24 hours after the inoculation. Thus, according to this results it can be concluded that this gene plays an important role in resistance to diseases and ,along with the main gene, increase and maintain resistance to many fungal diseases in wheat. Also this gene was confirmed by Nucleotide Blast.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fungal diseases
  • S-like RNase
  • Triticum aestivum
  • Expression of gene