بررسی الگوی پروتئوم محور جنین گندم (aestivum Triticum (تحت تنش خشکی در دو رقم حساس و متحمل به خشکی طی فاز دوم جوانهزنی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه زراعت و اصلاح نباتات پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

2 -استاد گروه زراعت و اصلاح نباتات پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

3 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

4 کارشناس ارشد پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

چکیده

تنش خشکی از عوامل نامساعد محیطی است که رشد گیاهان زراعی را بهویژه در مراحل اولیه جوانهزنی تحت تاثیر قرار میدهد. جوانهزنی بذر فرآیندی پیچیده است که شامل سه فاز مهم است که در مرحلۀ پیش از خروج ریشهچه (فاز دوم جوانه- زنی) تغییرات بسیاری از نظر پروتئینی بهویژه در ناحیۀ محورجنین که بخش زندة بذر است، اتفاق میافتد. این مطالعه برای فهم تاثیر تنش خشکی بر الگوی پروتئینی در فاز دوم جوانهزنی انجام شد. اثر تنش خشکی (پتانسیل آب 12 -بار) بر الگوی پروتئینی محورجنین دو رقم گندم متحمل و حساس (به ترتیب ارقام سرداری و قدس) در سه تکرار بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی ارزیابی گردید. تنش خشکی سبب کاهش درصد جوانهزنی 50 درصدی در پتانسیل آب 12 - بار نسبت به تیمار شاهد شد. طی تجزیه ژلهای الکتروفورزی دوبعدی در محورجنین گندم 1000 لکه تکرارپذیر مشاهده شد که 25 لکه در سطح 5 درصد در بین تیمارها تفاوت معنیداری را نشان دادند. در مقایسه رقم متحمل نسبت با حساس در 25 لکه معنیدار، تعداد 10 و 13 لکه در شرایط شاهد، 11 و 13 لکه در شرایط تنش، به ترتیب کاهش و افزایش بیان را نشان دادند. از جمله پروتئینهای احتمالی دخیل در جوانهزنی طی تنش میتوان به پروتئینهای شوک حرارتی، بازدارندههای آلفا آمیلازی، پروکسیردوکسینها اشاره کرد. نتایج نشان داد که فراوانی این پروتئینها تحت تنش خشکی به شدت و مقدار تنش و زمان آبنوشی بستگی دارد.

کلیدواژه‌ها


Altenbach, S.B. 2012. New insights into the effects of high temperature, drought and post-anthesis fertilizer
on wheat grain development. Journal of Cereal Science. 56: 39-50.
Ansari, O., Sharifzade, F. 2013. Priming of Secale montanum seeds with using hormones and osmotic
treatment and effect of postpriming treatment on quality and longevity seeds. M. Sc dissertation. University
of Tehran, Iran.
Bailly, C., El-Maarouf-Bouteau, H., Corbineau, F., 2008. From intracellular signaling networks to cell
death: the dual role of reactiveoxygen species in seed physiology. C.R. Biol. 331, 806–814.
Bewley, J.D., Bradford, K.J., Hilhorst, H.W.M., Nonogaki, H. 2013. Seeds. Physiology of development,
Germination, Dormancy. (3rd Eds). Springer New York Heidelberg Dordrecht London.
Bradford, M.M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein
utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry. 72: 248-254.
Damerval, C., de Vienne, D., Zivy, M. and Thiellement, H. 1986. Technical improvements in twodimensional
electrophoresis increase the level of genetic variation detected in wheat seedling proteins.
Electrophoresis. 7: 52-54.
Gallardo, K., Job, C., Groot, S.P., Puype, M., Demol, H., Vandekerckhove, J., Job, D. 2001. Proteomic
analysis of Aarabidopsis seed germination and priming. Plant Physiology. 126: 835-848.
Gomez, J., Sanchez Martinez, D., Stiefel, V., Rigau, J., Puigdomènech, P., Pagès, M. 1988. A gene
induced by the plant hormone abscisic acid in response to water stress encodes a glycine-rich protein. Nature.
334(6179): 262–4.
Huang, H., Moller, I.M., Song, S-Q. 2012. Proteomics of desiccation tolerance during development and
germination of maize embryos. Journal of proteomics. 75:1247–1262
Ingram, J., Bartels, D 1996. The molecular basis of dehydration tolerance in plants. Annu Rev Plant Physiol
Plant Mol Biol. 47: 377–403.
Irar, S., Brini, F., Goday, A., Masmoudi, KH., Pages, M. 2010. Proteomic analysis of wheat embryo with
2-DE and liquid-phase chromatography (proteome lab PF-2D)_a wider perspective of the proteome.
Proteomics. 73: 1707-172.
Jiang, S.S., Liang, X.N., Li, X., Wang, S.L., Lv, D.W., Ma, C.V., Li, X.H., Ma, W.J., Yan, Y.M. 2012.
Wheat drought-responsive grain proteome analysis by linear and nonlinear 2-de and maldi-tof mass
spectrometry. Int. J. Mol. Sci. 13: 16065-16083.
Jorrin, J.V., Maldonado, A.M., Castillejo, M.A. 2007. Plant proteome analysis: a 2006 update. Proteomics.
7: 2947–62.
Kumar, V., Rani, A., Pandey, V. and Chauhan, G.S. 2006. Changes in lipoxygenase isozymes and trypsin
inhibitor activity in soybean during germination at different temperatures. Food Chemistry. 99: 563-568.
Leprince, O., Hendry, G.A.F., McKersie, B.D. 1993. The mechanisms of desiccation tolerance in
developing seeds. Seed Sci Res. 3: 231–46.
Meyers, B., Cuper, D.I. 1989. Effects of temperature and salinity on germination of puccinellia cumenemen.
Aus.J.Agr.Res. 46: 561-571.
Miransari, M., smith, D.L. 2014. Plant hormones and seed germination. Environmental and Experimental
Botany. 99: 110–121.
Pandey, A., Chakraborty, S., Datta, A., Chakraborty, N. 2008. Proteomics approach to identify
dehydration responsive nuclear proteins from chickpea (Cicer arietinum L.). Molecular and Cellular
Proteomics. 7: 88-107.
Todaka, D., Matsushima, H., Morohashi, Y. 2000. Water stress enhances beta-amylase activity in
cucumber cotyledons. J Exp Bot. 51: 739–745.
Veeranagamallaiah, G., Jyothsnakumari, G., Thippeswamy, M., Chandra Obul Reddy, P., Surabhi,
GK., Sriranganayakulu, G., Mahesh, Y., Rajasekhar, B., Madhurarekha, CH., Sudhakar, CH. 2008.
Proteomic analysis of salt stress responses in foxtail millet (Setaria italica L. cv. Prasad) seedlings. Plant
Science. 175: 631–641.
Wang, W., Vinocur, B., Soseyov, O., Altman, A. 2004. Role of plant heat-shock proteins and molecular
chaperones in the abiotic stress response. Trends Plant Sci. 9(5): 244–52.
Wu. x., Liu. H., Wang. W., Chen. S., Hu. X., Li. C. 2010. Proteomic analysis of seed viability in maize
(Zea mays L.) .Acta Physiol Plant. In press.
Young, T.E., Gallie, D.R., DeMason, D.A. 1997. Ethylene-mediated programmed cell death during maize
endosperm development of wild-type and shrunken2 genotypes. Plant Physiol. 115: 737–51.