ارزیابی فعالیت فنیل آلانین آمونیالیاز و لیپوکسیژناز در برهمکنش ارقام گندم و Fusarium graminearum
عنوان دوره: بیست و دومین کنگره گیاهپزشکی ایران
نویسندگان
چکیده
گیاهان همواره در معرض تنش‌های مختلف زیستی و غیر زیستی قرار دارند و از استراتژی‌های تکامل‌یافته پیچیده‌ای برای مقابله با این تهدیدات از جمله شناسایی بیمارگر، فعال‌سازی مسیرهای انتقال سیگنال و تولید پروتئین‌ها و متابولیت هایی با نقش‌های مختلف دفاعی استفاده می‌کنند. دفاع گیاهان علیه بیمارگرها توسط شبکه پیچیده‌ای از مسیرهای سیگنالی شامل هورمون‌های گیاهی اسید سالیسیلیک (SA)، جاسمونیک اسید (JA) و اتیلن (ET) که نقش حیاتی در درک استرس و انتقال پیام دارند تنظیم می‌شود. فعال‌سازی مسیرهای سیگنال دفاعی با توجه به شیوه زندگی بیمارگر، برای اطمینان از پاسخ دفاعی مناسب و مؤثر با تداخل مثبت یا منفی بین مسیرهای SA و JA / ET تنظیم می‌شود. فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) آنزیم کلیدی مسیر فنیل پروپانوئید در گیاهان است که نقش مهمی در بیوسنتز ترکیبات فنولی، فلاونوئیدها و لیگنین دارد. تغییرات در فعالیت PAL نقش محوری در سنتز ترکیبات فنلی در پاسخ به تنش های مختلف ایفا می کند. لیپواکسیژناز (LOX) ممکن از طریق تولید مولکول های سیگنالی از جمله JA و مشتقات آن، موجب تنظیم بیوسنتز جاسمونیک اسید می شود که در فیزیولوژی و فرایندهای دفاعی گیاه نقش دارند. در این تحقیق، میزان فعالیت آنزیم های PAL و LOX دخیل در مقاومت پایه گندم به F. graminearum در گیاهچه ها و خوشه های ارقام حساس (فلات) و نسبتا مقاوم (گاسکوژن) در زمان های مختلف بعد از مایه زنی مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت PAL به‌عنوان تبدیل‌کننده L- فنیل آلانین به اسید ترانس سینامیک در طول‌موج 290 نانومتر تعیین شد. همچنین، فعالیت LOX بر پایه افزایش جذب در 234 نانومتر در اثر ترکیب دیان های تشکیل‌شده ناشی از اکسیداسیون لینولئیک اسید در حضور آنزیم لیپوکسیژناز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بالاترین سطح فعالیت آنزیمهای PAL و LOX در رقم گاسکوژن مشاهده شد. در 48 ساعت پس از مایه زنی (hpi)، بالاترین میزان سطح فعالیت های PAL و LOX در گیاهچه رقم گاسکوژن در مقایسه با رقم فلات مشاهده شد. فعالیت آنزیم ها در رقم فلات، تا حدی پایین تر و با تاخیر در مقایسه گاسکوژن افزایش یافت و در hpi 96 به بالاترین سطح فعالیتش رسید. پس از مایه زنی با F. graminearum میزان فعالیت PAL در خوشه ها در مرحله گلدهی افزایش داشت ولی فعالیت LOX تا مرحله شیری افزایش و پس از آن در مراحل مختلف رشد کاهش یافت. نتایج نشان داد که آنزیم های PAL و LOX به عنوان نشانگرهای عمده مسیرهای فنیل پروپانوئید و اکتادکانوئید در واکنشهای دفاعی گیاه گندم علیه F. graminearum نقش دارند.
کلیدواژه ها