اثر تنش سرب بر بيان آنزيم هاي درگير در متابوليسم كربوهيدرات ها در ريشه گياه گوجه فرنگي ميكوريزي : بررسي الگوي الكتروفورز دو بعدي

قارچ هاي میكوریز آربوسكولار قادر به تعدیل تنش هاي زنده و غیرزنده براي گیاه میزبان هستند و رشد، تغذیه و مقاومت گیاه به فلزات سنگین را تحت تأثیر قرار میدهند. سازوكارهاي مولكولی این همزیستی در تعدیل تنش فلزات سنگین براي گیاه میزبان بطور كامل شناخته شده نیست. در این مطالعه پروتئین هاي بافت ریشه اي گوجه فرنگی تحت تنش فلز سنگین سرب استخراج و با استفاده از از تكنیك الكتروفورز دوبعدي مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعه گیاه گوجه فرنگی با قارچ گلوموس موسه تلقیح و در بستري از شن استریل كشت شد و گیاهان شاهد غیرمیكوریزي تلقیح نشده باقی ماندند. تیمار سرب 150 میلیگرم سرب بر لیتر از منبع نیترات سرب، جهت دستیابی به شرایط تنش، اعمال گردید و آزمایش در چهار تكرار انجام شد. در مقایسه گیاهان تحت تنش سرب در حالت میكوریزي و غیرمیكوریزي هشت لكه بیان متفاوتی نشان دادند كه هر هشت لكه در گیاهان میكوریزي شده تحت تنش سرب نسبت به گیاهان غیرمیكوریزي تحت تنش افزایش بیان نشان دادند. این لكه هاي پروتئینی، بر اساس نقطه ایزوالكتریك و وزن مولكولی و با استفاده از اطلاعات موجود در پایگاههاي اطلاعاتی مرتبط، شناسایی شدند. از این میان سه لكه به عنوان پروتئینهاي احتمالی درگیر در مسیر گلیكولیز و یك لكه به عنوان پروتئین احتمالی دخیل در سمیت زدایی درون سلولی شناسایی شدند. این نتیجه گیري محتمل است كه قارچهاي میكوریز به واسطه افزایش بیان آنزیم هاي مرتبط با متابولیسم كربوهیدراتها، مقاومت به فلزات سنگین را در گیاه میزبان تحت تاثیر قرار میدهند و به حفظ بقاي گیاه در شرایط تنش كمك میكنند.

Arbuscular mycorrhizal fungi are well known as modulating the biotic and abiotic stresses effects in plants. There are evidences that indicate the establishment of arbuscular mycorrhizal symbiosis in plant roots, affects its growth, nutrition and tolerance to heavy metals in these soils. Molecular mechanisms of mycorrhizal plants metal tolerance are not understood well. In this study protein pattern of inoculated and non-inoculated tomato roots with Glomus mosseae in the presence of lead treatment was investigated by two-dimensional gel electrophoresis. Tomato plants were inoculated with Glomus mosseae and control plants were left un-inoculated as nonmycorrhizal controls. Plants were grown in pots containing sterile sand and lead treatment (150 mg L-1 as Pb(NO3)2 ) was applied to achieve stress condition and the study was performed with four experimental replicates. Mycorrhization induced upregulation of 8 protein spots in presence of lead in comparison to lead treated nonmycorrhizal plants. The protein spots were identified according to their molecular weights and isoelectric points from proteins Databases. Among them 3 spots identified as proteins related to carbohydrate metabolism and one spot identified as a detoxifying enzyme. It can be concluded that mycorrhizal fungi may affect tolerance to heavy metals by up-regulation of carbohydrate metabolism enzymes in host plants to survive them in stress conditions.