مطالعه فعاليت اينورتازها و غلظت كربوهيدرات‌هاي محلول در مراحل نموي چند گونه گل‌جاليز در گوجه‌فرنگي

Study of invertases activity and soluble sugar concentration at developmental stages of some broomrape species on tomato

گل جاليز يك تمام‌انگل اجباري در بسياري از گياهان زراعي مهم ازجمله گوجه‌فرنگي است. موفقيت در كنترل گل جاليز ناچيز بوده، بنابراين شناخت سازوكار مصرف ساكارز به‌ عنوان يك فرآيند حياتي براي انگل مي‌تواند به توسعه استراتژي‌هاي كنترلي اختصاصي كمك كند. اين انگل به‌عنوان سينك رقابتي براي ساكارز بوده، آن را در غده تجزيه و به گلوكز و فروكتوز تبديل مي‌كند. اينورتازها مهم‌ترين آنزيم‌هاي تجزيه‌كننده ساكارز و تنظيم اسمزي در انگل مي‌باشند. در اين مقاله، فعاليت دو اينورتاز (PrSAI‌‍‍ و PrCWI) درگير در تبديل ساكارز در مراحل مختلف نموي سه گونه انگل (مصري، راموزا و نانا) هنگام اتصال به گوجه‌فرنگي بررسي شد. مشاهدات مؤيد فعاليت اين دو آنزيم در همه مراحل رشدي گونه‌هاي مختلف انگل است. اما ميزان فعاليت آنزيم PrSAI‌‍‍ همواره بالاتر از PrCWI‍ بود. باگذشت زمان، ميزان فعاليت PrSAI افزايش ولي ميزان فعاليت PrCWI كاهش يافت. فعاليت آنزيم‌ها، ميزان پروتئين و قند در گونه مصري در مراحل اوليه بالاتر بوده و با ظهور سريع‌تر اين گونه در ميزبان ارتباط داشت ولي اين فعاليت در گونه راموزا در مراحل انتهايي بيشتر بوده كه با تعداد شاخه و بيوماس بالاتر مطابقت داشت. نتايج نشان داد كه ژن‌هاي كد كننده PrSAI و احتمالاً PrCWI مي‌توانند اهداف خوبي براي استراتژ‌ي خاموشي ژن در جهت كنترل انگل باشند.

Broomrape is an obligate parasite in many economically important crops such as tomato. Success in controlling broomrape is rare hence an understanding of sucrose utilization mechanisms as a critical process for parasite provides developing specific control strategies. This parasite acts as a competitive sink for sucrose, utilizes it in the tuber and converts it to glucose and fructose. Invertases are the major enzymes in sucrose degradation and osmotic adjustment in the parasite. In this paper, the activity of two invertases (PrSAI and PrCWI) involved in different developmental stages of some broomrape species (Phelipanche aegyptiaca, P. ramosa and P. nana) on tomato was studied. Results showed that activity of both mentioned enzymes were detected in all of the developmental stages in the broomrape species; although the PrSAI activity was always higher than the PrCWI activity. The activities of PrSAI and PrCWI was increased and decreased, respectively, as progressing of the developmental stages of broomrape. Enzymes activity and protein and sugar amounts in Egyptian broomrape were high at the early stages and in branched broomrape in the late stages, the first case accorded to the earlier emergence of broomrape on the host and the later one accorded to more shoots and higher biomass in broomrape. In total, results suggested that PrSAI1 and, possibly, PrCWI are suitable targets for gene silencing strategies.