عنوان

تجزیه پروتئوم گیاه دارویی رازیانه (Foeniculum vulgare Mill.) تحت تنش شوری و اعمال اسید سالیسیلیک

شماره

پ۲۵۹۴۸

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

تجزیه پروتئوم گیاه دارویی رازیانه (Foeniculum vulgare Mill.) تحت تنش شوری و اعمال اسید سالیسیلیک

نام نخستين پديدآور

ساناز عدالت زاده اقدم

نام ناشر، پخش کننده و غيره

کشاورزی

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۰

نام خاص و کميت اثر

۱۸۴ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

بیوتکنولوژی کشاورزی

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۰/۰۶/۳۱

متن يادداشت

به منظور ارزیابی واکنش ژنوتیپ¬های رازیانه به تنش شوری کلرید سدیم و اعمال اسید سالیسیلیک و جهت بررسی الگوی پروتئوم برگ، برای شناسایی سازوکار مسیرهای مولکولی موثر در تحمل تنش شوری، آزمایش گلخانه¬ای به صورت فاکتوریل بر مبنای طرح بلوک¬های کامل تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. تیمار شوری از نوع کلرور سدیم در سه سطح صفر (شاهد)، 100 و 200 میلی¬مولار، اسید سالیسیلیک در دو سطح صفر (شاهد) و5/0 میلی¬مولار و پنج ژنوتیپ در نظر گرفته شد. صفات مورد مطالعه شامل وزن تروخشک اندام هوایی، وزن تر وخشک ریشه، ارتفاع بوته، طول ریشه، وزن تر و خشک کل گیاه، میزان کلروفیل a، b، کارتنوئیدها و کلروفیل کل، میزان سدیم و پتاسیم اندام هوایی، نسبت پتاسیم به سدیم اندام هوایی، میزان مالون¬دی¬آلدهید، پراکسید-هیدروژن و کربوهیدرات¬های کل اندام هوایی بودند. تجزیه واریانس داده¬ها اختلاف معنی¬داری را برای اثرات اصلی و متقابل در صفات مورد مطالعه نشان داد. رتبه¬بندی ژنوتیپ‌ها به روش آروناچالام منجر به تعیین ژنوتیپ آلمان به¬عنوان متحمل¬ترین و مغان به‌عنوان حساس¬ترین ژنوتیپ¬ها گردید. از راهکار پروتئومیک برای بیان پروتئین‌های پاسخ دهنده به تنش شوری و اسید سالیسیلیک در برگ استفاده شد.. تجزیه پروتئوم بافت برگی ژنوتیپ¬های متحمل و حساس تحت شرایط عادی و تنش شوری و اعمال اسید سالیسیلیک به روش الکتروفورز دو بعدی در بعد اول به روش اوفارول و در بعد دوم به روش SDS-PAGE انجام گردید. رنگ آمیزی با آبی کوماسی و تجزیه ژل ها با نرم افزار PDQuest منجر به شناسایی به¬ترتیب 100 و 97 لکه¬ی پروتئینی تکرار-پذیردردو ژنوتیپ آلمان و مغان شد. از این تعداد بر اساس فاکتور القاء، در ژنوتیپ آلمان 37 لکه پروتئینی (16 لکه¬ی پروتئینی کاهش بیان و 21 لکه¬ی پروتئینی افزایش بیان) در حالت شوری بدون اعمال اسید سالیسیلیک معنی دار بودند. در شرایط تنش شوری همراه با اسید سالیسیلیک، 62 لکه¬ی پروتئینی (45 لکه¬ی پروتئینی کاهش بیان و 17 لکه¬ی پروتئینی افزایش بیان) تغییرات بیان معنی¬دار نشان دادند. 31 لکه¬ی پروتئینی در هر دو حالت به صورت مشترک تغییر بیان معنی دار نشان دادند. در ژنوتیپ مغان، بر اساس شاخص IF، 34 لکه¬ی پروتئینی (11 لکه¬ی پروتئینی کاهش بیان و 23 لکه¬ی پروتئینی افزایش بیان) در حالت شوری بدون اعمال اسید سالیسیلیک معنی¬دار بودند. در شرایط تنش همراه با اسید سالیسیلیک 30 لکه¬ی پروتئینی، همگی افزایش بیان معنی دار نشان دادند. تعداد 19 لکه¬ی پروتئینی در هر دوحالت به صورت مشترک تغییرات بیان معنی دار نشان دادند. 12 لکه¬ی پروتئینی در ژنوتیپ متحمل و 7 لکه¬ی پروتئینی از ژنوتیپ حساس انتخاب و مورد شناسایی قرار گرفتند. لکه های پروتئینی داری تغییر بیان معنی دار به روش MALDI TOF/TOF طیف سنجی شده و با برنامه Mascot مورد شناسایی قرار گرفتند. پروتئین ها از نظر کارکرد در گروه های فتوسنتزی، ROS مهار کننده یا سم زدایی، متابولیسم و تولید انرژی، Folding و تخریبی طبقه بندی شدند. از مهمترین پروتئین‌های شناسایی شده می‌توانRibulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase, Chloroplastic را نام برد که در رقم متحمل در هر دو حالت شوری همراه با اعمال اسید سالیسیلیک و شوری بدون اعمال اسید سالیسیلیک کاهش بیان نشان داد. میزان کاهش در حالت تیمار اسید سالیسلیک تا حد زیادی مهار شد که نشان دهنده نقش اسید سالیسیلیک در کاهش، تخریب این پروتئین¬ها است. کاهش RuBisCO activase ممکن است باعث کاهش در فعالیت چرخه کالوین، کاهش در آسمیلاسیون دی اکسیدکربن و در نهایت کاهش میزان رشد -شود. پروتئین¬های تولید انرژی ATP synthase beta subunit, Chloroplastic و Malat dehydrogenase [NADP] 1, Chloroplastic در شرایط بدون اعمال اسید سالیسیلیک در رقم متحمل کاهش بیان و Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, cytosolic افزایش بیان داشتند. در ژنوتیپ حساس پروتئین Malat dehydrogenase [NADP] افزایش بیان داشت که به نظر می¬رسد وظیفه تامین انرژی گیاه در شرایط تنش را دارد. افزایش بیان پروتئین سم زدای Protein RALF-like 14 در ژنوتیپ متحمل می تواند دلیلی بر تحمل این ژنوتیپ در مقابل تنش باشد. در عین حال Catalase از گروه پروتئین¬های ROS در ژنوتیپ حساس افزایش بیان یافت. فعالیت متفاوت این آنزیم تحت تنش شوری یکی از دلایل اصلی پاسخ متفاوت این دو ژنوتیپ به تنش شوری تشخیص داده شد.‬ ‬‬‬‬

متن يادداشت

Abstract:A greenhouse research was desighned to evaluate of the fennel genotypes reaction to salt stress (NaCl salinity) and salicylic acid, to study of the proteome profile of leaves for identifying molecular pathway involved in salt stress tolerance. The study was designed as factorial experiment using a randomized complete block desighn in three replications. Treatments are included NaCl slutions at three levels (0, 100, 200 mM) as salinity stress, Salicylyc acid at two levels (0, 0/5 mM) and five genotypes. Agronomic and physiochemichal traits were included: fresh and dry weight of ariel plant and roots, plant height, root length, fresh and dry weight of total plant, chlorophyll a, b and carotenoids, total chlorophyll, Na+ and K+ content, K+/Na+ ratio, malondialdehyde (MDA), Hydrogen peroxide (H2O2) and Total soluble carbohydrate (TSC) of leaves. The analysis of variance revealed significant differences for main and interaction effects in examined traits.German and Moghan genotypes were expressed as the most tolerant and sensitive genotypes based on Arunachalam method, respectively. Proteomic method were applied to demonstrate the expression of responsive proteins in stress and salicylic acid conditions. Leaf proteome of tolerant and sensitive genotypes were assayed through 2-D electrophoresis, in first dimention by O' Farrell method and second dimension by SDS-Page method. Gels were dyied with coomassie blue and analyzing the obtained gels with PdQuest software revealed 100 and 97 reproducible protein spots in German and Moghan genotypes, respectively.Considering of identification factor (IF), in German genotype, 37 protein spots (16 spot down-regulated and 21 spot up-regulated) in salinity without Salicylyc acid were significant. Under salt stress with salicylic acid, 62 protein spots (45 spots down-regulated and 17 up-regulated) were significant. In both conditions 31 spots were significantly expressed. In Moghan genotype according to IF factor, 34 protein spots (11spots down-regulated and 23 up-regulated) were significant in salt stress without salicylic acid condition. In salinity with salicylic acid, all 30 protein spots revealed up-regulation. In both condition, 19 protein spots were significantly expressed. In order that, expression changes of 12 of tolerant genotype and 7 spots from sensitive genotype were selected and excised from gels, which MS analysis was performed with a MALDI-TOF/TOF mass spectrometer. The identified proteins were classified according to their functional into several groups such as: proteins involvel in photosynthesis, ROS and detoxification process, carbohydrate and energy metabolism, folding and assembly. Amongest identified proteins, Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase, chloroplastic, demonstrated down-regulation under both salinity levels with or without salicylic acid application. However, amount of protein secreased with salicylic acid application under salinity stress, was inhibited which indicated that using of salicylic acid in salt stress condition reduced the proteins degredation. Reduction of RuBisCo activase might decreases calvin cycle activity that could result in co2 assimilation and growth reduction. ATP synthase subunit β, chloroplastic, and Malat dehydrogenase [NADP]1, chloroplastic, as energy producer proteins, showed down-regulation while Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase [NADP], was up-regulated in tolerant genotype. In regard to the sensitive genotype, the expression of malatdehydrogenase [NADP] enhanced that represented the role of the protein at obtaining energy needed under stress condition. In addition, the up-regulation of RALF-lke 14 as detoxification protein in tolerant genotype could introduce the reason for the genotype tolerance to the stress condition. Catalase as a ROS detoxifier protein, increased in sensitive genotype, as well. The different activity of this enzyme could be one of the reasons for different responses of these genotypes (sensitive and tolerance) under salt stress.

عنوان گونه گون

Proteomic analysis of foreign and landraces of Fennel (Foeniculum vulgare) under salt stress and exogenous salicylic acid

عنصر شناسه اي

‏عدالت زاده اقدم،

ساير عناصر نام

‏ساناز

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

‏تورچی،

عنصر شناسه اي

زارعی،

ساير عناصر نام

‏محمود

ساير عناصر نام

‏ محمود

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏ تبریز