مطالعه پاسخ پروتيوم برگ جو در شرايط تنش شوري

The Study of Proteomic Salinity Responses in Barley

گياهان قادرند در پاسخ به تنش‌هاي محيطي مكانيسم‌هاي سازگار خود را فعال كنند و با تغيير در بيان ژن‌هايشان به عوامل محيطي واكنش نشان دهند. لذا در همين راستا از تكنيك پروتيوميكس به منظور شناسايي پروتيين‌هاي پاسخ‌دهنده به تنش شوري در جو لاين 527 استفاده گرديد. براي بررسي اثر تنش شوري طولاني مدت بر روي الگوي پروتيوم جو، بذور لاين 527 (تهيه شده از موسسه نهال و بذر) در گلخانه تحقيقاتي گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه تهران كشت شدند. اعمال تنش بر روي گياهان در مرحله 4 برگي، با سطوح صفر (آب معمولي بعنوان شاهد) و 300 ميلي‌مولار NaCl صورت گرفت. نمونه‌گيري با جدا كردن برگ چهارم گياهان در 21 روز بعد از اعمال تنش انجام شد. استخراج پروتيين كل بر اساس روش TCA-استون تغيير يافته انجام شد. پروتيين‌هاي استخراج شده از برگ جو در بعد اول به وسيله ژل‌هاي IPG با شيب پي اچ 7-4 جداسازي شدند. در بعد دوم ژل‌هاي اكريل آميد با غظت 5/12 درصد استفاده شد. نتايج حاصل از آناليز ژل‌ها نشان داد كه از ميان بيش از 500 لكه پروتييني داراي تكرارپذيري، تعداد 124 لكه داراي تفاوت معني‌دار در بين تيمارها بودند. با استفاده از طيف‌سنج جرمي MALDI-TOF-TOF 21 لكه پروتييني شناسايي شدند. اين پروتيين‌هايي شامل Oxygen-evolving enhancer protein 2، متيونين سولفوكسيد ردوكتاز، پروتيين‌هاي متصل شونده به RNA كلروپلاستي، سيكلوفيلين كلروپلاستي، رابيسكو، فعال‌كننده رابيسكو، Nascent polypeptide associated complex alpha، تيوردوكسين، دهيدرواسكوربات ردوكتاز، شبه جرمين، پروفيلين، پروتيين عمومي تنش و پروتيين‌هاي ريبوزومي بودند كه در مكانيسم‌هاي فتوسنتز، اكسايش-كاهش، ترجمه، انتقال سيگنال و انتقال پروتيين دخيل هستند.

Responses of plants to salinity stress and development of salt tolerance are extremely complex and various mechanisms appear to be involved. We employed a proteomic approach to study the mechanism of plant responses to salinity in a sensitive cultivar of barley (527 line). Three-week-old seedlings were treated with 300 mM NaCl for 3 weeks. Total proteins of fourth leaf were extracted and separated by two-dimensional gel electrophoresis. 377 protein spots were reproducibly detected, including 55 that were up-regulated and 69 down-regulated. Using MALDI-TOF-TOF MS, 25 proteins involved in many cellular functions were identified. These proteins were; oxygen-evolving enhancer protein, methionine sulfoxide reductase, chloroplast RNA-binding proteins, chloroplast-localized cyclophilin, rubisco, ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase, Nascent polypeptide associated complex alpha, thioredoxin, dehydroascorbate reductase, oxalate oxidase-like protein or germin-like protein, profilin, universal stress proteins and ribosomal protein.