بررسي تغييرپذيري‌هاي الگوي بيان پروتئين در رقم‌هاي متحمل و حساس كلزا در شرايط تنش شوري

Assessment of changes in protein expression pattern in tolerant and sensitive cultivars of rapeseed under salt stress

به‌منظور بررسي سازوكار تحمل و حساسيت به تنش شوري در كلزا (Brassica napus L.)، رقم‌هاي SW5001 و Sarigol به ترتيب به‌عنوان رقم‌هاي متحمل و حساس به‌صورت آزمايش فاكتوريل در قالب طرح بلوك كامل تصادفي در چهار تكرار در گلخانه كشت شدند. نمونه‌هاي برگي، دو هفته پس از اعمال تنش شوري و در پايان مرحلۀ وردماني (روزت) برداشت شدند. پروتئين از بافت برگي استخراج و الكتروفورز دوبعدي براي بررسي بيان پروتئين­ها در گياهان شاهد و در شرايط تيمار شوري انجام شد. رنگ‌آميزي ژل‌ها با آبي كوماسي و تجزيۀ لكه‌هاي پروتئيني با نرم‌افزار PDQuest انجام و لكه­هاي پروتئيني با استفاده از طيف‌سنجي (اسپكترومتري) جرمي و به روش MALDI TOF/TOF MS شناسايي شدند. شمار هفده لكۀ پروتئيني با اختلاف بيان معني­دار بين گياهان شاهد و تيمار تنش شوري، تشخيص داده شدند كه از اين شمار ده لكۀ پروتئيني بين دو رقم مشترك و شمار چهار و سه لكۀ پروتئيني به ترتيب به رقم متحمل و حساس اختصاص داشتند. پروتئين‌هاي مشترك شناسايي‌شده در گروه­هاي عملكردي شامل پروتئين‌هاي دخيل در واكنش نوري نورساخت (فتوسنتز)، چرخۀ كالوين، حذف پاداكسنده (آنتي­اكسيدانت)، انتقال پيام و پايداري ساختار پروتئين­ها طبقه‌بندي شدند. در مجموع در رقم متحمل SW5001 عامل‌هاي پايداري ساختار، حفظ كارايي سوخت‌وساز (متابوليسم) كربن و دفاع در برابر تنش اكسايشي در شرايط تنش به نحو مؤثري موجب ايجاد مقاومت شدند. در ضمن بيشترين نقطۀ قوت رقم متحمل با اتكا به پروتئين­هاي منحصربه‌فرد در قسمت واكنش نوري نورساخت بود و رقم حساس بيشترين آسيب را در چرخۀ كالوين متحمل شد.

To investigate the mechanisms of tolerance and sensitivity to salinity stress in canola (Brassica napus L.), two spring canola cultivars such as SW5001 as tolerant cultivar and Sarigol as sensitive cultivar were evaluated at two levels of salinity in factorial based on randomized complete block design with four replications using a hydroponic culture system into green house. Sampling of leaves was performed in the rosette stage and two weeks after starting of salt stress. Proteins were extracted from leaf tissues and two-dimensional electrophoresis for the study of expression of proteins in both control and salt stressed plants was performed. Staining with commassie brilliant blue and quantitative analysis of protein spot by PDQuest software was performed and protein spots were identified by mass spectrometry using MALDI TOF/TOF MS method. 17 protein spots with significant expression differences between control and treatment plants to salinity, were identified that Of these, 10 protein spots was common between two cultivars and four and three proteins were assigned only to tolerant and sensitive cultivars respectively. Common proteins identified were classified in the functional groups of photo reaction of photosynthesis, Calvin cycle, proteins involved in remove of antioxidant, signal transduction and structural stability of proteins. In generally, in the tolerant cultivar of SW5001, sustainability factors of structure, maintaining of carbon metabolism efficiency and defense against to oxidative stress under stress conditions were effectively creates resistance. The highest strength point tolerant cultivar to rely on the unique proteins was in the light reaction of photosynthesis and the most of damage suffered in sensitive cultivar related to Calvin cycle.