نقش ژن شبه استريكتوزيدين سينتاز-6 در مقاومت گياه آرابيدوپسيس تاليانا در برابر Alternaria brassicicola

The role of a Strictosidine synthase-like gene-6 in Arabidopsis thaliana defense against Alternaria brassicicola

استريكتوزيدين سينتاز يك آنزيم كليدي است كه در بيوسنتز الكالوئيدهاي مختلف گياهي نقش دارد. دومين همولوگ استريكتوزيدين سينتاز در موجودات مختلف از جمله گياه مدل آرابيدوبسيس تاليانا يافت شده است. با انجام مطالعات بيوانفورماتيك و بيان در يكي از ژن هاي شبه استريكتوزيدين سينتاز (SSL6) در گياه آرابيدوبسيس مشاهده شد كه ژن به طور معني داري به تيمار با سيگنال هاي مولكولي، تيمار با آلترناريا و ويروس CMV واكنش و افزايش بيان داشته است. به منظور مطالعه بيشتر نقش ژن SSL6 در سيستم دفاعي گياهان، از ژنتيك معكوس استفاده و موتانت T-DNA ناك اوت ژن مذكور آناليز شد. گياهان با قارچ Alternaria brassicicola كه داراي كنش متقابل ناسازگاري با آرابيدوبسيس مي‌باشد تلقيح شدند. كميت سنجي قارچ با استفاده از شمارش اسپور و تكنيك Real-Time PCR انجام شد. علاوه بر اين، قطر لكه هاي حاصل از واكنش ناسازگاري در ژنوتيپ هاي موتانت و وحشي نيز اندازه گيري شد. نتايج نشان داد كه موتانت ssl6 به طور معني داري از ژنوتيپ وحشي Col-0 به بيماري حساس تر است. اندازه گيري ميزان كلروفيل هاي a و b حاكي از ميزان بالاي كلروفيل در موتانت در مقايسه با وحشي بوده است. اين مطالعه اولين در نوع خود در خصوص كاركرد ژن SSL6 در گياهان مي باشد.

Strictosidine synthase is a key enzyme in the biosynthesis of plant alkaloids. The homologous of the strictosidine synthase domain has been found in different organisms such as Arabidopsis thaliana. Bioinformatics and expression studies on one of the strictosidine synthase-like gene (SSL6) in Arabidopsis plants showed that gene responded to the signaling molecules, fungal and viral pathogens. The functional role of SSL6 has been further studied using an Arabidopsis knockout mutant with a T-DNA inserted into exon 1. The plants were inoculated with Alternaria brassicicola, which had incompatible interaction with A. thaliana. The fungal biomass was quantified by quantitative real-time PCR and spore count techniques. The assays indicated that T-DNA mediated ssl6 mutant was more susceptible than Col-0 genotype. The chlorophyll content and the size of necrotic lesions were significantly smaller in the ssl6 mutant compared with the Col-0. This is the first report with reference to the functional analysis of SSL6 suggesting that might be SSL6 plays an important role, among other factors, in plant defense against A. brassicicola.