تاثير ترهالوز بر سيستم آنتي‌اكسيدانت جهش‌يافته‌هاي ntrc و گياه وحشي آرابيدوپسيس تاليانا (Arabidopsis thaliana)

The effect of trehalose feeding on antioxidant system of Arabidopsis thaliana ntrc mutant

ترهالوز دي ساكاريدي است كه از دو مولكول گلوكز با پيوند 1و1- آلفا و آلفا تشكيل شده است. اين قند نقش‌هاي بسيار مهمي در رشد و نمو و مقاومت به تنش در گياهان بازي مي‌كند. NADP+- تيوردوكسين ردكتاز (C (NTRC پروتييني است كه در كنترل چندين واكنش مهم كلروپلاستي نقش دارد. هدف از تحقيق حاضر بررسي اثر ترهالوز بر فعاليت سيستم آنتي‌اكسيدانت گياه است. به اين منظور بذر آرابيدوپسيس تاليانا و گياه جهش يافته ntrc (به عنوان گياه حساس به تنش اكسيداتيو) به مدت 14 روز بر محيط كشت MS حاوي غلظت‌هاي 0 و 100 ميلي‌مولار ساكارز و يا ترهالوز كشت داده شدند. نتايج نشان داد كه تيمار ترهالوز سبب افزايش معني‌دار فعاليت آنزيم‌هاي پراكسيداز، آسكوربات پراكسيداز، و پلي فنل اكسيداز در گياهچه وحشي و جهش يافته در مقايسه با تيمار شاهد و ساكارز شده است. همچنين ميزان فعاليت اين آنزيم‌ها در تيمار ترهالوز در گياهچه وحشي بالاتر از گياهچه جهش‌يافته بود. تيمار ترهالوز سبب كاهش ميزان پراكسيد هيدروژن و مالون دي آلدهيد و افزايش فنل و آنتوسيانين در گياهچه وحشي در مقايسه با تيمار شاهد شده است. همچنين نتايج نشان داد كه در تيمار ترهالوز مقدار پراكسيدهيدروژن گياهچه‌هاي وحشي كمتر از لاين‌هاي جهش‌يافته بود. اين نتايج نشان مي‌دهد كه ترهالوز با فعال كردن سيستم آنتي‌اكسيدانت سبب پالايش راديكال‌هاي آزاد مي‌شود. نتايج حاضر مي‌تواند در درك چگونگي نقش ترهالوز در مقاومت به تنش در گياهان مورد استفاده قرار گيرد.

Trehalose is the alpha, alpha-1,1-linked glucose disaccharide which plays pivotal roles in plants growth, development and resistance to stress. The NADPH-dependent thioredoxin reductase C (NTRC) acts as redox regulatory factor and involved in different chloroplastic processes. The aim of present study was to gain further insight into the effect of trehalose on plant antioxidant system activity. For this purpose, the seeds of Arabidopsis thaliana (WT) and ntrc mutant plants (as sensitive plants to stress) were grown on MS medium with or without 100 mM sucrose and/or trehalose for 14 days. The results showed that trehalose treatment induced peroxidase, ascorbate peroxidase and polyphenol oxidase in both mutant lines and WT seedlings, compared to control and sucrose treatment. Meanwhile these enzyme activities were higher in WT seedlings than that of ntrc mutants. Trehalose treatment decreased hydrogen peroxide and malon dialdehyde content in WT seedlings but increased phenol and anthocyanin content, compared to control. Also, the amount of hydrogen peroxide in WT seedlings was lower than mutant seedlings by trehalose feeding. The results revealed that trehalose eliminates reactive oxygen species by inducing plant antioxidant system. The obtained data can be useful to understand the role of trehalose in plant stress resistance.