عنوان

تجزیة پروتئوم برگ آفتابگردان در شرایط آبیاری مطلوب و محدود

Number

‭۹۴۷۲پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تجزیة پروتئوم برگ آفتابگردان در شرایط آبیاری مطلوب و محدود

First Statement of Responsibility

/مهدی غفاری

Name of Publisher, Distributor, etc.

: دانشکده کشاورزی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۵۲‬‬

Text of Note

چاپی

Text of Note

بصورت زیرنویس

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

رشته اصلاح نباتات(گرایش ژنتیک بیومتری)

Date of degree

‮‭۱۳۹۱/۱۱/۱۲‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

در این بررسی از رهیافت پروتئومیک برای شناسایی پروتئین های درگیر در تحمل و حساسیت به خشکی لاین های اینبرد آفتابگردان استفاده شد .با اعمال تنش خشکی در مرحله گلدهی در طی دو سال ارزیابی مزرعه ای از بین ‮‭۱۶‬ لاین آفتابگردان دو لاین ‮‭RGK ۲۱‬ و ‮‭BGK ۳۲۹‬ به ترتیب به عنوان حساس ترین و متحمل ترین لاین ها شناسایی شدند .لاین متحمل در مقایسه با لاین حساس از بیشترین طول دورة رویش، ارتفاع بوته، قطر ساقه و طبق، وزن هزار دانه، تعداد دانه در طبق، وزن خشک شاخه و ریشه، طول و قطر ریشه، شاخص برداشت، سطح برگ، میزان رطوبت نسبی، فلورسانس کلروفیل، میزان پرولین، شاخص کلروفیل، تنظیم اسمزی و عملکرد دانه وکمترین دمای برگ و سطح مخصوص برگ برخوردار بود .بیشترین تأثیر خشکی در پتانسیل آب برگ، میزان پرولین، سطح برگ، وزن خشک شاخه، میزان رطوبت نسبی و عملکرد دانه مشاهده شد .خصوصیات ریشه، شاخص برداشت، سطح مخصوص برگ، پتانسیل اسمزی، فلورسانس و شاخص کلروفیل از تنش خشکی متأثر نشدند .نتایج نشان داد که اندام های هوایی آفتابگردان در مقایسه با خصوصیات ریشه به شرایط خشک حساس تر هستند .در لاین های برخوردار از میزان رطوبت نسبی کم و زیاد به ترتیب خسارت بیوشیمیایی به عملکرد کوانتوم و محدودیت روزنه باعث کاهش بیشتر عملکرد در شرایط تنش خشکی شد .نتایج نشان داد که حفظ وضعیت رطوبتی مناسب از طریق حفظ سطح برگ تأثیر اصلی بر تحمل خشکی دارد و این به واسطه برخورداری از ریشه های طویل و توان تنظیم اسمزی بالا صورت می گیرد .با بررسی الگوی تغییرات بیان پروتئین با استفاده از الکتروفورز دو بعدی در مجموع ‮‭۲۱‬ لکه از ‮‭۳۴۷‬ لکة پروتئینی در لاین حساس و ‮‭۲۷‬ لکه از ‮‭۳۶۳‬ لکة پروتئینی در لاین متحمل به طور معنی دار از خشکی متأثر شدند که از میان آنها ‮‭۱۸‬ و ‮‭۲۴‬ پروتئین به ترتیب در لاین های حساس و متحمل با استفاده از طیف سنجی جرمی‮‭LC MS/MS - nano‬و مالدی-تاف شناسایی شدند .در لاین حساس ‮‭۸۱‬ولی در لاین متحمل ‮‭۵۲‬ پروتئین های شناسایی شده کاهش بیان داشتند .بیشترین پروتئین های شناسایی شده در گروه پروتئین های سیتوپلاسمی وکلروپلاستی /متابولیسم و انرژی قرار داشت .در شرایط آبیاری محدود، در لاین حساس یکی از دو لکة پروتئینی گلیسرآلدئید‮‭۳‬ - فسفات دهیدروژناز و در لاین متحمل یکی از دو لکة پروتئینی کربنیک آنهیدراز و ‮‭Cu/Zn‬ سوپراکسید دیسموتاز به عنوان لکة جدید ظاهر و دهیدراتاز /اپی مراز وابسته به ‮‭NAD‬ حذف شد .القای دی هیدروفلاوونول ردوکتاز، آلفا توبولین، ‮‭۶‬ فسفو گلوکونات دهیدروژناز و گلیسر آلدئید ‮‭۳‬ فسفات دهیدروژناز و کاهش لیپوکسی ژناز ‮‭۱۹‬ اس لینولئات دانه، فردوکسین ‮‭NADP‬ ردوکتاز،‮‭OEEI‬ ، فسفوگلیسرات موتاز، هیدروکسی پیروات ردوکتاز پراکسی زومی و کربنیک آنهیدراز در دو لاین حساس و متحمل حاکی از وجود یک استراتژی مشترک برای کاهش سوخت و ساز سلولی و تقویت ساختار سلولی در مقابله با خشکی بود .به نظر می رسد کاهش سطح ‮‭OEEI‬ و فردوکسین ‮‭NADP‬ ردوکتاز مکانیسم سازگاری مشترک در جهت محافظت زنجیرة انتقال الکترون کلروپلاستی از آسیب های ناشی از گونه های فعال اکسیژن است .افزایش سطح‮‭۶‬ -فسفو گلوکونات دهیدروژناز در دو لاین حساس و متحمل به عنوان القاگر مسیر پنتوز فسفات و فعال کردن مسیرهای جایگزین تأمین انرژی برای حفظ فرایندهای حیاتی و مقابله با گونه های فعال اکسیژن در شرایط تنش خشکی به شمار رفت .کاهش سطح انولاز و‮‭۳‬ -فسفوگلیسرات کیناز نشانه ای ازآسیب متابولیکی در لاین حساس بود .در لاین متحمل افزایش سطح ‮‭ATP‬ سنتاز میتوکندریایی، گلیسر آلدئید تری فسفات دهیدروژناز و ساکارز سنتاز پاسخ سازگاری برای تأمین انرژی، افزایش متیونین سنتاز و مالیک آنزیم واکنش حفاظتی برای کاهش تلفات رطوبتی و القای ‮‭Cu/Zn‬ سوپر اکسید دیسموتاز برای محافظت ماشین فتوسنتزی از آسیب های ناشی از گونه های فعال اکسیژن در شرایط تنش خشکی تشخیص داده شد .بر اساس نتایج حاصل حفظ وضعیت رطوبتی مناسب از طریق تغییرات مورفو- فیزیولوژیکی با حفظ متابولیسم سلولی طبیعی و تغییرات پروتئین های درگیر در متابولیسم انرژی و دفاع ضد اکسیدان از مهمترین عوامل ایجاد سازگاری و تحمل به خشکی آفتابگردان هستند

Text of Note

physiological changes, supporting natural cellular metabolism, and changes in energy and antioxidant defense related proteins were the main factors for adaptation and drought tolerance of sunflower-malic enzyme a conservative reaction for reduction of water loss and Cu/Zn superoxide dismutase for protection of photosynthetic machinery against ROS. Totally, preservation of relevant water statues by morpho-phosphate dehydrogenase and sucrose synthase was an adaptive response for providing of energy requirement, methionine synthase and NADP-3-phosphoglycerate kinase was a sign for metabolic impairment in sensitive line. Under drought condition, increased level of mitochondrial ATP synthase subunit beta, glyceraldehyde-phosphogluconate dehydrogenase in sensitive and tolerant line was a cause for activation of pentose phosphate and alternative pathways for compensation of energy requirement for retaining vital process and for ROS scavenging under drought condition. Decreased level of enolase and 3-evolving enhancer protein 1, phosphoglycerate mutase, Peroxisomal hydroxypyruvate reductase and carbonic anhydrase in both sensitive and tolerant lines indicted presence of common strategy for reduction of cellular metabolism and enhancing cellular structure against drought condition. It seems that decreased level of OEEI and FNR is an adaptive mechanism for protection of chloroplastic electron transport chain against ROS. Increased level of 6-NADP reductase, Oxygen--lipoxygenase, Ferredoxin-phosphate dehydrogenase and reduction of Seed linoleate 9S-3-phosphogluconate dehydrogenase and Glyceraldehyde-phosphate dehydrogenases was expressed as a new spot in sensitive line but in tolerant line one of the two carbonic anhydrases and Cu/Zn superoxide dismutase were expressed as new protein and NAD dependent epimerase/dehydratase was disappeared. Increased level of dihydroflavonol reductase, tubulin alpha, 6-3-energy related proteins constituted the major group of identified proteins. Under limited irrigation one of two glyceraldehyde-chloroplast / metabolism-regulated respectively. Cytoplasm-TOF mass spectrometry. In sensitive and tolerant lines 81 and 52 of identified proteins were down-LC MS/MS and MALDI-In this study proteomics technique was used to identify of proteins involved in drought tolerance and sensitivity of sunflower inbred lines. Based on two years field evaluation under drought stress in flowering stage among 16 sunflower lines RGK 21 and BGK 329 were identified as more drought sensitive and tolerant lines respectively. Tolerant line had higher growth period, plant height, stem and head diameter, 1000 seed weight, seed number per head, shoot and root dry weight, root length and diameter, harvest index, leaf area, relative water content, chlorophyll fluorescence, proline content, SPAD value, osmotic adjustment and seed yield and lower leaf temperature and specific leaf area. The highest effect of drought was observed in leaf water potential, proline content, leaf area, shoot dry weight, relative water content and seed yield. Root characteristics, harvest index, specific leaf area, osmotic potential, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm) and SPAD value were not affected by drought stress. The results indicated more sensitivity of above ground organs than root characteristics to drought condition. In lines with lower and higher relative water content, biochemical impairment to quantum yield and stomatal limitation caused to more reduction of seed yield in limited water condition respectively. The results indicated that retaining of optimum water statues via preserving of leaf area has a major role on drought tolerance and this is achieved by longer roots and higher osmotic adjustment capability. In comparison of proteomic pattern using 2DE, 21 of 347 and 27 of 363 protein spots were affected significantly by drought stress in sensitive and tolerant lines respectively, among them 18 proteins were identified in sensitive and 24 in tolerant line by nano

غفاری، مهدی

تورچی، محمود، استاد راهنما

ولیزاده، مصطفی، استاد راهنما

شکیبا، محمد رضا، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی