پديد آورندگان :
اديم، حسين دانشگاه زابل - دانشكده كشاورزي - گروه اصلاح نباتات و بيوتكنولوژي، ايران , فهميده، ليلا دانشگاه زابل - دانشكده كشاورزي - گروه اصلاح نباتات و بيوتكنولوژي، ايران , فاخري، براتعلي دانشگاه زابل - دانشكده كشاورزي - گروه اصلاح نباتات و بيوتكنولوژي، ايران , نجفي زريني، حميد دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - دانشكده كشاورزي - گروه اصلاح نباتات و بيوتكنولوژي، ايران , ساسان فر، حميدرضا سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي - موسسه تحقيقات گياه پزشكي كشور - بخش تحقيقات علف هرز
چكيده فارسي :
يولاف وحشي زمستانه (Avena ludoviciana Durieu)، يكي از علف‌‌هايهرز مشكل‌‌ساز براي بسياري از محصولات زراعي و به‌‌خصوص گندم مي‌‌باشد، اما كاربرد گسترده و مداوم علف‌كش‌‌ها، منجر به بروز مقاومت اين علف هرز به علف‌كش‌‌ها در مناطق مختلف كشور شده است. اين پژوهش با هدف آناليز مقايسه‌‌اي پروتئوم بين بيوتيپهاي حساس و مقاوم يولاف وحشي به علفكش‌هاي بازدارنده ACCase و ALS با استفاده از طيف‌سنجي جرمي متوالي (MS/MS) و تكنيك iTRAQ انجام شد. نتايج اين بررسي از نظر مقايسه پروتئينهاي افتراقي نشان داد كه 138 پروتئين در بيوتيپ مقاوم و 93 پروتئين در بيوتيپ حساس داراي بيان افتراقي )DEPs( مي‌باشند كه براساس آناليز هستي‌شناسي ژن (GO)، در سه دسته اصلي شامل كاركردهاي مولكولي (MF)، فرايندهاي بيولوژيكي (BP) و اجزاي سلولي (CC) مورد مطالعه قرار گرفتند. همچنين آناليز مسيرهاي غني‌سازي با استفاده از KEGG نشان داد كه غني‌ترين مسيرها شامل مسيرهاي متابوليك، متابوليسم كربوهيدرات‌ها و متابوليت‌هاي ثانويه بودند. در بيوتيپ مقاوم و در بين پروتئينهاي مسئول پاسخ دفاعي، سوپراكسيد ديسموتاز (Q0DRV6) و در بين پروتئينهاي مسئول سم‌‌زدايي، سيتوكروم P450(Q6YSB4) تنظيم افزايشي داشتند. پروتئينهاي اصلي درگير در فرآيند فتوسنتز شامل petA، psaA، زيرواحد بزرگ رابيسكو (rbcL)، كلروفيل a-b وسيتوكروم b6 (petB) در بيوتيپ مقاوم، تنظيم كاهشي داشتند، در‌حالي‌كه در بيوتيپ حساس، پروتئينهاي psaB، psaA، psbD، psbB و petB داراي تنظيم افزايشي بودند. علاوه بر اين، ساير پروتئينها مانند پروتئين مرتبط با مقاومت به شوري (Q6K4S7) نيز در بيوتيپ مقاوم داراي تنظيم افزايشي بود كه به نظر مي‌‌رسد اين پروتئينها مي‌توانند در بروز مقاومت به علفكش نقش داشته باشند.
چكيده لاتين :
Winter wild oat is one of the most problematic weeds in many crops, especially wheat; however, the widespread and continuous application of herbicides has led to its resistance to herbicides in different parts of the country. This study was conducted to compare the proteome between susceptible and resistant biotypes of wild oats to ACCase and ALS inhibitors using Tandem Mass Spectrometry (MS/MS) and the iTRAQ techniques. The results of this study in terms of comparing the differential proteins identified 138 Proteins with Differential Expression (DEPs) in resistant biotypes and 93 DEPs in susceptible biotypes. Also, based on the results of Gene Ontology analysis (GO), proteins with differential expression under herbicide treatments in susceptible and resistant biotypes were classified in three main categories including molecular functions (MF), biological processes (BP) and cellular components (CC). Analysis of differential protein enrichment pathways using KEGG showed that the richest pathways included metabolic pathways, carbohydrate metabolism, and secondary metabolites. Among the proteins responsible for the defense response, superoxide dismutase (Q0DRV6) and among the proteins responsible for herbicide detoxification, cytochrome P450 (Q6YSB4) had up-regulation in resistant biotype. The major proteins involved in photosynthesis including petA, psaA, large RuBisCo subunit (rbcL), chlorophyll a and b and cytochrome b6 (petB) in the resistant biotype had down-regulated, while in the susceptible biotype, psaB, psaA, psbD, psbB and petB proteins had up-regulated. In addition, a salinity-related protein, such as Q6K4S7 protein, was up-regulated in resistant biotypes, and it appears that these proteins may play a role in herbicide resistance.
