بررسی برهمکنش جدایه های باکتری Xanthomonas arboricola pv.juglandis) عامل بلایت باکتریایی گردو) و نهال های گردو با الکتروفورز دو بعدی
عنوان اصلي به زبان ديگر
Investigating Interaction of Xanthomonas arboricola pv. juglandis Isolates, Causal Agent of Bacterial Blight and Walnut seedlings Using Two-Dimensional Electrophoresis
نام نخستين پديدآور
/شفیقه اسکندری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: کشاورزی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
نام توليد کننده
، میرزائی
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۱۳ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
گیاهپزشکی - بیماریشناسی گیاهی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۰۹/۲۸
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
بلایت باکتریایی گردو با عامل باکتری pv. juglandis Xanthomonas arboricolaیکی از مهمترین عوامل کاهش تولید، کمیت و کیفیت محصول در این گیاه میصباشد .این تحقیق در چهار بخش صحرایی، گلخانهصای، آزمایشگاهی و تجزیه و تحلیل نرمصافزاری انجام شد .در بخش صحرایی از باغات گردوی مناطقی از استان که بیشترین سطح زیر کشت را داشتند، بازدید بعمل آمد و اقدام به نمونهصبرداری گردید .نمونه برداری از برگها و میوهصهای آلوده انجام شد و بعد از انتقال نمونهصها به آزمایشگاه مراحل جداسازی، آزمونهای بیوشیمیایی و شناسایی صورت گرفت .در مرحله گلخانهای، آزمونهای بیماریزایی صورت گرفت و عامل بیماری اثبات شد .در بررسیصهای مولکولی، پس از استخراجDNA از باکتری عامل بلایت گردو، واکنش PCRصورت گرفته و باکتری عامل بلایت گردو با آغازگرهای اختصاصی ردیابی شد .در مرحله بعد قدرت بیماریزایی جدایهصهای باکتریایی روی ارقام مختلف گردو) پکان، چندلر، خوشهصای، کاغذی (در گلخانه بررسی شده و بر اساس قدرت بیماریزایی و میزان مقاومت، جدایهصهای باکتریایی و ارقام گردو رتبهصبندی گردید .بیماریزاترین جدایه باکتری انتخاب شده و روی مقاومترین) خوشهصای (و حساسترین ارقام) پکان (گردو تلقیح شد .بعد از ۲۱ روز علایم بلایت روی رقمهای گردو مورد ارزیابی قرار گرفت .جهت مطالعه پروتئوم، از اندامهای هوایی نهالصهای گردوی مقاوم) شاهد (و حساس تلقیح شده با باکتری نمونهصبرداری شد و استخراج پروتئین به روشacetone- TCAانجام گردید .برای الکتروفورز دوصبعدی، در بعد اول از روش IEF و ژلصهای لولهصای و در بعد دوم ازPAGE - SDSاستفاده شد .رنگصآمیزی با آبی کوماسی انجام و از ژلها تصویربرداری شد .آزمایش با سه تکرار بیولوژیکی انجام گردید .لکهصهای پروتئینی به کمک نرم افزارPD Quest ، کمیصسازی و با استفاده از نرمصافزارهای آماری میزان بیان لکهصهای پروتئینی گیاهان مقاوم و حساس مقایسه شد.جهت بررسی و شناسایی با طیف سنجی جرمی و توالی یابی پپتیدیTOF/MS)-(MALDI، لکهصهای پروتئینی از ژل اکریلامید استخراج و به مرکز پروتئومیک انگلستان ارسال گردید .در مرحله بعد پروتئینصهای با بیان افتراقی، شناسایی شده و وظایف فیزیولوژیکی آنها در ارتباط با القا در گیاهان حساس یا بازداری از تظاهر در گیاهان مقاوم مورد بحث قرار گرفت .پروتئینصهای شناسایی شده بر اساس عملکرد بیولوژیکی در سه گروه طبقه بندی گردید که شامل گروه پروتئینصهای مرتبط با سیستم دفاعی گیاه ۲۶ ، گروه پروتئینصهای مرتبط با فتوسنتز ۵۳ و گروه پروتئینصهای مرتبط با متابولیسم کربوهیدرات ها و گلیکولیز ۲۱میصباشد .از مهمترین پروتئینصهای شناسایی شده می توان بهbisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit (chloroplast)-۱,۵- Ribulose،evolving enhancer protein ۲, chloroplastic-Oxygen،Cys peroxiredoxin BAS۱ chloroplastic (- ۲پروتئینصهای مرتبط با فتوسنتز) )Glycine dehydrogenase (decarboxylating) mitochondrialپروتئینصهای مرتبط با متابولیسم کربوهیدرات ها و گلیکولیز(،like (- Endochitinase EP۳پروتئینصهای مرتبط با سیستم دفاعی گیاه (اشاره نمود .افزایش بیان آنزیمlike - Endochitinase EP۳در گیاه آلوده به باکتری، نشاندهنده دخالت آن در مکانیسمصهای دفاعی گیاه در برابر حمله بیمارگر و خاصیت آنتیصمیکربی این آنزیم دارد .آنزیمlike -۱- Chitotriosidaseدر شرایط دفاعی گیاهی در برگهای آلوده به باکتری کاهش بیان نشان داد که احتمالا "مرتبط با مرحلهصای از سیستم دفاعی گیاه در برابر باکتری میصباشد .کاهش بیان آنزیمoxophytodienoate reductase - Putative ۱۲بدلیل کاتالیز شدن جاسمونیک اسید در حین حمله پاتوژن میصباشد که در آغاز مرحله ساپروفیتی، در مسیر انتقال سیگنال جاسمونیک اسید میصباشد که نشاندهنده مقاومت برگ گردو به باکتری استCys peroxiredoxin BAS۱ -. ۲آنزیمی که افزایش بیان نشان داده است که در شکستنH۲O۲ و همچنین در ارتباطات سلولی با فعالسازی اکسیژن و سیگنالدهی نقش دارد .این آنزیم با کنترل سنتز جاسمونیک اسید در سیستم دفاعی گیاهی افزایش بیان نشان داده است .کاهش بیان آنزیمbisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit-۱,۵- Ribuloseکه در تثبیت کربن در پروسه تبدیل CO۲ اتمسفر گیاهان به گلوگز نقش دارد، در طول تشکیل زخم در اثرات متقابل باکتری با گیاه و در نتیجه مقاومت گیاهی بوده است .کاهش بیان آنزیم Transketolase بدلیل اختلال در انتقال متابولیتصها از برگها به سایر بافتها در اثر حمله باکتری میصتواند صورت گیرد .ایجاد اختلال در تبدیل ریبوز۵ -فسفات به ریبولوز۵ -فسفات و نقش آنزیمphosphate isomerase -۵-Probable Riboseدر مسیر متابولیسمی پنتوزفسفات و چرخه کالوین باعث کاهش بیان در برگ گردوی حساس به باکتری بودevolving enhancer protein -. Oxygenآنزیم دخیل در تنظیم فتوسیستم II فتوسنتز که در اثرات متقابل باکتری با رقم حساس برگهای گردو کاهش بیان نشان داده است که نشاندهنده اختلال در فرایند فتوسنتز در رقم حساس میصباشد .همچنین آنزیمbisphosphatase -۱,۷- Sedoheptuloseدرقسمتی از سنتز کربوهیدرات در چرخه کالوین نقش دارد که این آنزیم در رقم حساس به باکتری کاهش بیان نشان داد که نشاندهنده اختلال در سنتز کربوهیدرات در این مرحله از اثر باکتری روی برگهای رقم حساس بوده است .آنزیمهای مرتبط با متابولیسم کربوهیدراتصها و گلیکولیز در اثرات متقابل باکتری با رقم حساس گردو کاهش بیان نشان دادند، آنزیم مربوط به تنفس نوری جهت بازیابی فسفوگلیکولات تولید شده برای واکنش اکسیژنازRubisco ، کاهش بیان در اثر متقابل باکتری با برگ گردو را نشان داد .همچنین کاهش بیان آنزیمصهایصphosphate dehydrogenase, -۳-Glyceraldehydeبدلیل ایجاد اختلال در متابولیسم اولیه کربن و گلیکولیز میصباشد .پروتئین -glucosidaseاگزوسلولاز اختصاصی میصباشد که در کاتالیز انتهای هیدرولیزی احیاشده - glucosideو رهاسازی گلوکز نقش دارد و کاهش بیان نشان داد
متن يادداشت
Walnut bacterial cultures with bacterial agents (Pierce, 1901) Vauterin et al., 1995 Xanthomonas arboricola pv. juglandis is one of the most important factors in reducing the production, quantity and quality of the product in this plant. This research was carried out in four fields, greenhouse, laboratory, and software analysis. In the field of walnut gardens, areas of the province with the highest cultivation area were visited and sampled. Sampling of infected leaves and fruits was carried out and after the transfer of samples to the laboratory, isolation, biochemical tests and identification were carried out. At the greenhouse stage, pathogenicity tests were performed and the disease was proven. In the molecular studies, PCR reaction was performed after extracting DNA from the bacteria of the walnut and the bacteria of the walnut blight were detected with specific primers. In the next step, the pathogenicity of bacterial isolates was evaluated on different cultivars of walnut (Peckan, Chandler, Cluster, Paper) in greenhouse, and based on pathogenicity and resistance level, bacterial isolates and walnut cultivars were ranked. The virulence isolate of the bacterium was selected for pathogenicity and was inoculated on the most resistant (cluster) and most sensitive cultivar (PACAN) of walnut. After 21 days, the symptoms were evaluated on walnut cultivars. Protein was sampled from the control organs of susceptible walnut (control) and susceptible inoculated with bacteria and protein extraction was performed by TCA-Acetone method. The quantity of proteins was determined using a spectrophotometer. For two-dimensional electrophoresis, in the first dimension, the IEF method and tubular gels and the second dimension of SDS-PAGE were used. The coloring was carried out with aCoomassie Brilliant Blueand scaned from the gels. The experiment was performed with three biological replications. Protein spots were compared with the PD Quest software, and using available software, the level of protein spotting of resistant and sensitive plants was compared. For examination and identification protein stains with mass spectrometry and peptide sequencing (MALDI-TOF/MS) were extracted from acrylamide gel and sent to the UK Proteomics Center. In the next step, proteins were identified and their physiological functions related to induction in susceptible plants or to prevent the manifestation of resistant plants were discussed. Generally, the identified proteins were classified into three groups based on biological function, which included a group of proteins associated with the defense system of 26 , a group of proteins associated with photosynthesis 53 , and a group of proteins associated with carbohydrate metabolism and 21 glycolysis. The most important proteins identified include: Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit (chloroplast), Oxygen-evolving enhancer protein 2, chloroplastic, 2-Cys peroxiredoxin BAS1 chloroplastic, Glycine dehydrogenase (decarboxylating) mitochondrial, Endochitinase EP3-like. Increasing the expression of Endochitinase EP3-like enzyme in a plant infected with bacteria indicates its involvement in the plant defense mechanisms against the pathogen attack and the antimicrobial properties of the enzyme. The Chitotriosidase-1-like enzyme secreted from active macrophages in plant defenses in bacterial-infected leaves showed a reduction in expression that probably was related to a stage of the plant's defense system against bacteria. Reduced expression of Putative 12-oxophytodienoate reductase due to catalytic activity The presence of jasmonic acid during the pathogen attack is at the beginning of the saprophytic phase in the pathway for transmitting the jasmonic acid signal, indicating the resistance of the walnut leaves to the bacterium. The 2-Cys peroxiredoxin BAS1 enzyme that increased the expression showed that in breaking H2O2 as well as in cellular communication plays a role in the activation of oxygen and signaling. This enzyme is controlled by tradition. The expression of the Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase / oxygenase large subunit, which plays a role in carbon stabilization in the process of converting plant CO2 into glucose, during the formation of the wound in the interaction effects bacteria with plants resistance. Reducing the expression of the enzymes Transketolase can be due to the disruption of the transfer of metabolites from leaves to other tissues due to bacterial invasion.The disturbance in the conversion of riboisos-5-phosphate to phosphorus-5-phosphorous ribosolus and the role of Ribose-5-phosphate isomerase in the pathway of pentosophosphate metabolism and Calvin cycle reduced expression in bacteria sensitive walnut leaves. Oxygen-evolving enhancer protein The enzyme involved in photosynthesis photoysystem regulation, which showed a reduction in expression in the interaction of bacteria with sensitive cultivars of walnut leaves indicating a disruption of the photosynthesis process in a susceptible cultivar. Also, the Sedoheptulose-1,7-bisphosphatase enzyme is part of Carbohydrate synthesis plays a role in the Calvin cycle that the enzyme was sensitive to bacteria-sensitive expressions, which indicates that the carbohydrate syntesis at this stage is sensitive to the bacterial effects on the cultivar leaves. The enzymes associated with carbohydrate metabolism and glycolysis in the interaction of bacteria with sensitive cultivars of walnut reduced the expression that the optical enzyme to recover the produced phosphoglycolate for the Rubisco oxygenase reaction showed a reduction in expression in the interaction of bacteria with walnut leaves. It also reduces the expression of Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase enzymes, due to disturbance in the early metabolism of carbon and glycolysis. At the end of the infection phase with the patient, the expression of the proteins involved in the glycolysis pathway and the calvin cycle, including the inhibitory effect of -1,3-glucanase protein, showed that the resistance of the plant to pathogen was demonstrated
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Investigating Interaction of Xanthomonas arboricola pv. juglandis Isolates, Causal Agent of Bacterial Blight and Walnut seedlings Using Two-Dimensional Electrophoresis
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )