جداسازي و ارزيابي تنوع ژن‌هاي وابسته به بيماري‌زايي (PR) تعدادي از گونه‌هاي درختان ميوه دانه‌دار

Isolation and Evaluation of Variation in Pathogenesis Related (PR) Genes of some Pome Fruit Species

به دليل پيچيدگي روابط گياه با عوامل بيماري‌زا، شناخت ساختارهاي ژنتيكي مقاومت گياه در مقابل اين عوامل از جمله ژن‌هاي مرتبط با بيماري‌زايي (PR Genes) از اهميت بالايي برخوردار است. اين تحقيق با هدف جداسازي و ارزيابي تنوع اين ژن‌ها در ژنوتيپ‌هاي سيب (Malus×domestica)، گلابي معمولي (Pyrus communis)،‌ گلابي برگ‌بيدي (P. salicifolia) و به (Cydonia oblonga) انجام شد. طراحي آغازگرهاي اختصاصي و نيمه اختصاصي روي نواحي حفاظت شده ژن‌هاي PR1a، PR3-Ch1، PR3-Ch2، PR3-Ch3، PR3-Ch5، PR5 وPR8 از گونه‌هاي دولپه‌هاي نزديك انجام و روي DNA استخراج شده با استفاده از روش تلفيقي CTAB-SDS ارزيابي شد. تعداد ژنوتيپ مورد بررسي در گونه سيب، گلابي اروپايي، گلابي برگ‌بيدي و به ترتيب 7، 7، 1 و 12 عدد بود. پس از بهينه‌سازي شرايط دمايي و غلظتي واكنش PCR مربوط به هر جفت آغازگر، مشخص شد كه امكان انتقال‌پذيري جفت آغازگرهاي طراحي شده به درختان ميوه دانه‌دار در مورد اغلب ژن‌هاي PR مورد نظر وجود داشت. بر اساس نتايج بررسي هومولوژي براي اولين بار ژن‌هاي PR1a،PR3-Ch1 ، PR3-Ch3، PR3-Ch5 ، PR5 و PR8 در برخي ارقام بومي و يا وارداتي سيب، ارقام گلابي و به و ژنPR3-Ch4 در سيب و گلابي جداسازي و پس از تعيين توالي در بانك اطلاعاتي به وديعه گذاشته شدند. بررسي ميزان تنوع ژنتيكي ژن‌هاي جداسازي شده با استفاده از توالي‌يابي نشان داد كه ژن‌هاي حاصل با وجود موتاسيون‌هاي نقطه‌اي، از هومولوژي نسبتاً بالايي در بين گونه‌هاي درختان ميوه دانه‌دار برخوردارند.

Due to complexity of plant responces to the pathogens, recognition of resistance systems including behaviour of PR genes is an important aspect in this interaction. This research was conducted to isolate and evaluate diversity of some PR genes in genotypes of apple (Malus×domestica), pear (Pyrus communis), willow-leaved pear (P. salicifolia) and quince (Cydonia oblonga) species. Primer design was achieved on PR1a, PR3-Ch1, PR3-Ch2, PR3-Ch3, PR3-Ch5, PR5 and PR8 genes using sequences of genetically related dicotyledon and DNA extraction performed using a CTAB-SDS combine method. Number of evaluated apple, pear, willow-leaved pear and quince genotypes were 7, 7, 1 and 12, respectively. Following optimization of the thermal profile and concentration of the PCR component reaction, significant transferibility of PR genes primers were observed among tested pome species. According to the homology search, PR1a, PR3-Ch1, PR3-Ch3, PR3-Ch5, PR5 and PR8 genes were isolated and reported in some indigenous or exogenous apple cultivars, as well as in pear and quince cultivars. in addition, PR3-Ch4 gene was isolated in apple and pear and deposited in data bank. Comparison of the genetic diversity of the isolated genes by using DNA sequencing method indicated high level of homology despite existance of some minor point mutations in nucleotid sequences of various pome species.