نقش ژن AbreAtr1‌در مكانيسم حفاظتي و بيماري‌زايي قارچ Alternaria brassicae عامل بيماري لكه برگي كلزا با استفاده از Real time PCR

ROLE OF AbreAtr1 GENE IN PROTECTIVE MECHANISM AND PATHOGENICITY OF Alternaria brassicae, THE CAUSAL AGENT OF LEAF SPOT IN CANOLA USING REAL TIME PCR

قارچ Alternaria brassicae به عنوان يكي از مهم‌ترين گونه‌هاي بذر زاد آلترناريا و عامل بيماري لكه برگي در گياه كلزا شناخته شده است. در فرايند بيماري‌زايي اين قارچ، پيش از اين ژن AbreAtr1 به عنوان بخشي از خوشه بيماري‌زايي NRPS-ABC transporter معرفي شده بود. حضور پروتيين‌هاي ABC transporter در قارچ‌هاي بيمارگر گياهي از تجمع تركيبات سمي كه توسط آنها توليد مي‌شود، جلوگيري نموده و آنها را در مقابل اين تركيبات محافظت مي‌كنند كه به تبع آن باعث رشد مطلوب‌تر قارچ مي‌شود. تا كنون ارتباط بين عملكرد اين حمل كننده‌ها با توانايي رشد قارچ A. brassicae و شدت بيماري‌زايي اين قارچ مورد توجه قرار نگرفته است. در اين مطالعه به منظور تعيين اين ارتباط، ميزان رونويسي ژن AbreAtr1 با استفاده از تكنيك Real time PCR در شش جدايه از قارچ A. brassicae مقايسه شد. سرعت رشد روزانه پرگنه در محيط كشت PDA و شدت بيماري‌زايي نيز در مورد هر جدايه مطالعه شد. جدايه‌هاي مختلف از لحاظ شدت بيماري‌زايي و سرعت رشد ميسليومي در سطح احتمال يك درصد داراي اختلاف معني‌دار بودند، هم‌چنين بين جدايه‌ها از نظر ميزان رونويسي ژن AbreAtr1 اختلاف معني‌داري وجود داشت. در راستاي بررسي نقش اين ژن در مكانيسم حفاظتي قارچ A. brassicae در مقابل توكسين‌هاي توليد شده توسط اين گونه بيمارگر و تاثير آن بر ميزان رشد و شدت بيماري‌زايي، هم‌بستگي بين سرعت رشد ميسليومي قارچ ، ميزان بيماري‌زايي و الگوي رونويسي ژن AbreAtr1 در هر جدايه تعيين شد. نتايج حاصل از تعيين هم‌بستگي در سطح احتمال يك درصد مثبت و معني‌دار بود. چنين به نظر مي‌رسد كه توانايي رشد و بيماري‌زايي در قارچ A. brassicae تا حدودي متاثر از عملكرد ABC transporter كد شده توسط ژن AbreAtr1 مي‌باشد به طوري كه بيان بالاي اين ژن در قارچ A. brassicae آثار سمي فيتوتوكسين‌هاي توليد شده توسط قارچ را براي گونه بيمارگر كاهش داده، رشد و بيماري‌زايي بيشتر آن جدايه را باعث مي‌شود.

Alternaria brassicae is one of the most important seed borne pathogens and causal agents of canola leaf spot. In pathogenicity process of A. brassicae, AbreAtr1 genes correspond to pathogenicity cluster NRPS-ABC transporter and have been introduced as an encoding of pathogenicity factor. The presence of these proteins in organisms prevents the accumulation of toxic compounds caused by them, and protects them against toxins, thus enhancing the growth of pathogen. The role of this gene in growth of A. brassicae and amount of pathogenicity of this fungus has not yet been considered. In order to study this role, the amount of AbreAtr1 transcription in six isolates of A. brassicae was compared by Real time PCR method. The daily growth rate in each isolate in PDA medium and the amount of pathogeniciy was also studied. There was a significant difference among isolates at 1% level in the growth rate and amount of pathogenicity. Also, there was a significant difference among isolates in the amount of AbreAtr1 transcription. The role of AbreAtr1 in protective mechanism of A. brassicae against the produced phytotoxins, the correlation between the growth rate, amount of pathogenicity and transcription pattern of AbreAtr1 were determined in each isolate. There was a positive relation between growth rate, amount of pathogenicity and transcription pattern of AbreAtr1 at 1% level. It is thought that growth and pathogenicity of A. brassicae is affected by the ABC transporter encoded by the AbreAtr1. Over-expression of AbreAtr1 can lead to reduce toxic effect of secondary metabolites in this pathogen, thus giving more pathogenicity in the isolate.