ارزیابی نقش مسیرهای انتقال سیگنال فنیل پروپانوئید و اکتادکانوئید و برخی از ترکیبات دیواره سلولی مرتبط با دفاع در برهمکنش ارقام گندم با گونه‌های قارچ Fusarium‌

Abstract

دو گونه قارچ <em>Fusarium graminearum </em>و <em>F. culmorum </em>از عوامل اصلی بیماری بلایت فوزاریومی سنبله گندم در جهان می‌باشند. در حال حاضر، اطلاعات محدودی در مورد مسیرهای سیگنالی دفاعی و مکانیسم‌های درگیر در مقاومت ارقام گندم علیه <em>Fusarium </em>spp. وجوددارد. دو آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (Phenyl alanine ammonia lyase; PAL) و لیپوکسیژناز (Lipoxygenase; LOX)، به‌عنوان نشانگرهای اصلی مسیرهای انتقال سیگنال فنیل پروپانوئید (phenylpropanoid) و اکتادکانوئید (octadecanoid)، ممکن است در واکنشهای دفاعی در گیاهان نقش داشته باشند. در این پژوهش، فعالیت دو آنزیم PAL و LOX و بیان ژن‌های کد کننده آن‌ها و نیز تولید ترکیبات دفاعی نظیر مواد فنلی و لیگنین در برگ و خوشه دو رقم گندم حساس (فلات) و نسبتاً مقاوم (گاسکوژن) مایه‌زنی شده با دو گونه قارچ <em>F. graminearum</em> و <em>F. culmorum</em> مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که فعالیت این دو آنزیم و تولید ترکیبات فنلی و لیگنین در برگ و خوشه رقم گاسکوژن در مقایسه با رقم فلات بالاتر است. تجزیه و تحلیل بیان ژن‌های <em>PAL</em> و <em>LOX</em> ارتباط مستقیم بین فعالیت آنزیم‌ها و بیان ژن‌های مربوطه را نشان داد. در اغلب زمان‌های مورد بررسی پس از مایه­زنی، سطوح بالاتری از فعالیت آنزیم‌ها، بیان ژن‌ها و تولید ترکیبات فنلی و لیگنین در تعامل گندم با قارچ <em>F. culmorum</em> مشاهده شد. استفاده از مهارکننده‌های دو آنزیم PAL و LOX موجب افزایش توسعه بیماری در هر دو رقم شد. این نتایج اطلاعات جدیدی را درباره نقش بیوشیمیایی و مولکولی مسیرهای انتقال سیگنال فنیل پروپانوئید و اکتادکانوئید در مقاومت گندم در برابر گونه­های قارچ <em>Fusarium </em>ارائه می‌دهد.