بررسی ارتباط انتقال رشد رویشی به زایشی با بیان پروتئین های سرما القایی با استفاده از روش پروتئومیکس در گندم تحت شرایط مزرعه

Abstract

به منظور درک بهتر تغییرات پروتئین ها در حین انتقال از مرحله رویشی به زایشی آزمایشی با استفاده از روش تجزیه پروتئوم در رقم گندم متحمل به سرما (نورستار) تحت شرایط مزرعه ای در مناطق سرد (فیروزکوه و زنجان) و منطقه معتدل به سرما (کرج) انجام گردید. پروتئین ها از برگ گیاهان در طی 3 مرحله رشدی شامل 1T: مرحله رویشی، زمانی که گیاهان تحمل به انجماد خود را افزایش دادند (3 آذرماه)، 2T: نقطه تامین نیاز بهاره سازی در نورستار و زمانی که این رقم حداکثر تحمل به انجماد را بدست آوردند (30 آذرماه) و 3T: بعد از انتقال گیاهان از مرحله رویشی به زایشی و کاهش تحمل به انجماد (3 اسفندماه) استخراج شدند. تغییرات درسنتز پروتئین ها با استفاده از ژل های بررسی و شناسایی پروتئین ها از طریق روش ESI-MS/MS و MALDI-TOF صورت گرفت. بررسی الگوی بیان لکه ها در کرج نشان داد که بیان 11 لکه در شاهد و T1 روند نسبتاً ثابتی داشته و با رسیدن به مرحله حداکثر تحمل به انجماد (T2) بیانشان افزایش یافته و پس از این مرحله نیز با شروع رشد زایشی بیان آنها بطور معنی داری کاهش یافت. بررسی الگوی بیان پروتئین ها در منطقه فیروزکوه نشان داد که روند بیان 34 لکه مشابه روند تحمل به انجماد در طی تاریخ های نمونه برداری می باشد. بررسی الگوی بیان لکه ها در منطقه زنجان نشان داد که بیان 36 پروتئین با افزایش تحمل به انجماد در مرحله T1 کاهش یافت و با رسیدن به حداکثر تحمل به انجماد بیان این لکه ها به حداقل رسید و با شروع رشد زایشی مجددا افزایش نشان دادند. مقایسه پروتئوم در منطقه زنجان و کرج در زمان شروع عادت دهی به سرما نشان داد که بیان برخی از پروتئین های سرما القایی در منطقه زنجان بیشتر از منطقه کرج می باشد. مقایسه پروتئوم در منطقه فیروزکوه و کرج نیز نشان داد که برخی از پروتئین های بخش روشنایی فتوسنتز و نیز پروتئین های درگیر در مسیر گلیکولیز در منطقه فیروزکوه بیشتر بودند. 22 درصد از کل پروتئین های شناسایی شده در کلروپلاست جای داشتند که این امر بر نقش مهم این اندامک در حین عادت دهی به سرما و انتقال مرحله نموی تأکید دارد. پروتئین های با بیشترین تغییرات عمدتا در مسیرهای فتوسنتز، گلیکولیز، تاخوردگی پروتئین ها، تعادل وضعیت اکسیداسیون و احیاء، نسخه برداری، ترجمه، بیوسنتز اسیدهای آمینه ، تولید ATP و انتقال یون مشارکت داشتند.