بررسي الگوي بياني ژن‌هاي پروتيين ريبوزومي L3 تحت آلودگي بلايت فوزاريومي سنبله در گندم‌

TRANSCRIPTIONAL ANALYSIS OF RIBOSOMAL PROTEIN L3 (RPL3) GENES UNDER INFECTION OF FUSARIUM HEAD BLIGHT IN WHEAT

دي اكسي نيوالنول (DON) يكي از مهم‌ترين سموم توليدشده توسط قارچ Fusarium graminearum در دانه‌هاي گندم آلوده مي‌باشد. جايگاه عمل DON زير واحد S60 پروتيين ريبوزومي L3 RPL3)) بوده و تغييرات نقطه‌اي در اسيد آمينه‌هاي RPL3 در مخمر باعث ايجاد مقاومت به آن شده است. بررسي توالي‌هاي كدكننده RPL3 نشان داده است كه هيچ تفاوتي ميان اسيد آمينه‌هاي ارقام حساس و مقاوم گندم وجود ندارد. هدف اصلي از اين تحقيق، تشخيص تغييرات احتمالي ايجاد شده در سطوح رونوشت ژن‌هاي RPL3 (انواع A و B) تحت تنش بلايت فوزاريومي سنبله در گندم است. بدين منظور، از خوشه‌هاي آلوده به قارچ بيماري‌زا و غيرآلوده سه رقمSumai3 ،Frontana و فلات در بازه‌هاي زماني يك، سه و هفت روز بعد از آلودگي، استخراج RNA انجام شد. آزمون‌هاي RT-PCR نيمه كمي و كمي همراه با آغازگرهاي اختصاصي(انواع A و B) براي تشخيص تفاوت در سطح رونوشت اين ژن‌ها بين ارقام حساس و مقاوم انجام گرفت. اطلاعات به‌دست آمده كاهش در سطح بيان ژن در گياه آلوده نسبت به غيرآلوده در ارقام Sumai3 و فلات طي 24 ساعت اوليه بعد از آلودگي را نشان مي‌دهد. از طرفي، افزايش در سطح بيان ژن RPL3A در بازه زماني هفت روز پس از آلودگي در رقم Frontana مي‌تواند بيانگر نقش مشاركت اين پروتيين خاص در بروز مقاومت در رقم فوق باشد.

Deoxynivalenol (DON) is a major mycotoxin produced by the fungus Fusarium graminearum during infection and is known to be harmful to both animal and human health. DON is believed to act as a virulence factor in fungal pathogenesis by inhibiting eukaryotic protein synthesis. The putative site of action of DON is 60s ribosomal protein L3 (RPL3). Previously, single amino acid changes in RPL3 conferring DON resistance have been described in yeast. Sequence characterization of six wheat genes encoding RPL3 has shown that there is no amino acid alteration between resistant and susceptible cultivars. The main goal of this study, was to determine any induced changes in transcriptional levels of RPL3 (A and B type) genes under stress conditions caused by Fusarium Head Blight (FHB) in wheat. In order to detect expression levels of RPL3 genes, we extracted RNA from both inoculated and non-inoculated spikes of sensitive and tolerant cultivars, during 1, 3 and 7 days post-infection. Quantitative RT-PCRs were performed with A and B type-specific RPL3 primers to detect the expression differences. Primary data indicated a decrease in the genes expression level in Sumai3 and Falat cultivars 24 hours post-infection. On the other hand, increased level of RPL3A transcript in Frontana 7 days post-infection may reveal the role of this specific protein in inducing the resistance in this cultivar.