الگوي بيان پروتيين هاي برگ برنج در شرايط كمبود فسفر

Proteome Analysis of Rice Leaf Under Phosphorus Deficiency

فسفر يكي از پيش ماده هاي ضروري گياه در سوخت و ساز انرژي، سنتز نوكليوييك اسيدها و غشا مي باشد. به منظور شناسايي مكانيزم هاي مولكولي درگير در سازگاري برنج به كمبود فسفر از راهكار پروتيوميكس براي مقايسه ژنوتيپ حساس Nipponbare و لاين ايزوژنيك مقاوم به كمبود فسفر? NIL6-4 استفاده شد. اين آزمايش با استفاده از طرح كاملا تصادفي با دو تيمار 1 و 100 ميلي مولار پتاسيم دي هيدروژن فسفات در سه تكرارانجام گرديد. پروتيين ها برگ پرچم استخراج شده و بوسيله الكتروفورز دو بعدي آناليز گرديدند. در حدود 875 نقطه پروتييني به طور تكرارپذير بر روي ژل هاي 2-DE شناسايي شدند كه از اين تعداد 65 نقطه به طور معني داري به شرايط كمبود فسفر در مقايسه با شرايط نرمال پاسخ دادند. آناليز طيف سنجي جرمي پروتيين هاي پاسخ دهنده منتج به شناسايي 43 پروتيين گرديد كه اين پروتيين ها در مكانيزم هاي دخيل در سازگاري به كمبود فسفر شامل فتوسنتز? مكانيزم هاي دفاعي? متابوليسم ثانويه? چرخه TCA? رونويسي? سنتز پروتيين? متابوليسم فسفر شركت دارند. اين پروتيين ها ممكن است در شناسايي تغيير غلظت فسفر خارجي و سازگاري با كمبود فسفر نقش مهمي داشته باشند.

Phosphate (P) is one of the key substrates in energy metabolism and biosynthesis of nucleic acids and membranes. In order to identify molecular mechanisms involved in rice adaptation to P deficiency, we applied a proteomic approach to compare a rice parental line, Nipponbare (sensitive), and its near isogenic Line (Nil6-4) (resistant). The experiment was conducted using a completely randomized design with two treatments (1 and 100 mM KH2PO4) in three replications. Total soluble proteins were extracted from leaves of three independent replications of each treatment. Proteome analysis of leaf using two dimensional gel electrophoresis revealed that out of 875 proteins detected on leaf 2-DE gels, 65 proteins showed significant changes in response to P deficiency. Mass spectrometry analysis of responsive proteins resulted in identification of 43 leaf proteins. These proteins were involved in major P deficiency adaptation pathways including photosynthesis, defense, secondary metabolism, TCA cycle, transcription, protein synthesis and transport, phosphorus metabolism as well as proteins with unknown function. These proteins may play important roles in sensing the change of external P concentration and adaptation to P deprivation