تاثير ماده محرك BTH بر بيان ژن PR2 و شدت بيماري آتشك در درخت به

Effect of the BTH Chemical Elicitor on Expression of the PR2 Gene and Fire blight Disease Severity in Quince

استفاده از مواد محرك جهت القا ژن‌هاي دفاعي گياه يكي از روش‌هاي مبارزه با بيماري‌ها است. اين تحقيق با هدف بررسي اثر ماده محرك BTH بر بيان ژن PR2 و شدت بيماري آتشك در گياه به و در شرايط باغي انجام شد. درختچه‌هاي دو ساله به ارقام اصفهان و ترش در ارديبهشت ماه با محلول BTH با غلظت‌هاي 300 و400 ميلي‌گرم در ليتر دوبار به فاصله چهار روز محلول‌پاشي شدند، سپس با سوسپانسيون سلولي باكتري عامل بيماري آتشك آلوده شده و چهار هفته بعد شدت بيماري اندازه‌گيري شد. از برگ درختان تيمار شده با BTH 400 ميلي‌گرم در ليتر و شاهد (اسپري شده با آب مقطر) نمونه‌برداري انجام شد. پس از استخراج RNA و ساخت cDNA، بخشي از ژن PR2 با استفاده از آغازگر‌هاي عمومي تكثير و توالي آن تعيين شد. مقايسه توالي آن با ساير توالي‌هاي موجود در پايگاه داده‌هاي DNA نشان داد كه تشابه بالايي با ژن‌هاي شناخته شده گلوكاناز در گياهان ديگر و از جمله سيب دارد. با طراحي آغازگرهاي اختصاصي بر پايه توالي اين ژن ميزان تغييرات بيان آن از طريق واكنشreal- time PCR ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه بيان ژن PR2 پس از تيمار گياه با BTH چندين برابر افزايش يافت. بررسي شدت آتشك نيز مبين 66/21% و 76/13% كاهش شدت آتشك به ترتيب در تيمارهاي 400 ميلي‌گرم در ليتر و 300 ميلي‌گرم در ليتر BTH بود. اين نتايج نشان مي‌دهد كاهش شدت بيماري آتشك پس از ماده محرك BTH مي‌تواند با القا بيان ژن‌هاي رمز كننده PR پروتيين‌ها و از جمله PR2 مرتبط باشد و از اين ماده مي‌توان در برنامه مبارزه تلفيقي با بيماري آتشك استفاده كرد.

Application of elicitors for inducing plant defense genes is one of the methods used for controlling diseases. This research was carried out for evaluation of effects of the BTH elicitor on the PR2 gene expression and fire blight severity in quince. Two year- old quince plants of Isfahan and Torsh cultivars were treated with BTH at 400 mgl-1 twice at a four day interval. The treated trees were then infected with bacterium suspension and the disease severity was assessed after four weeks. Leaf samples were taken before inoculation and after extraction of RNA and synthesis of cDNA, a part of the PR2 gene was amplified with the degenerate primers and it was sequenced. Alignment of the sequence with other sequences in the data base showed high similarity with glucanases from other plants including apple. Specific primers were designed according to the sequence and expression of the PR2 gene was evaluated by real time PCR. The results showed that expression of the PR2 gene was increased several times after treatment of plants with BTH. Evaluation of the disease severity also showed % 21.66 and %13.76 decrease in plants treated with 400 and 300 mgl-1 BTH, respectively. These results show that decreasing the fire blight severity after treatment with the BTH elicitor could be related to induction of genes encoding PR proteins including PR2 and this material can be used in the integrated fire blight disease management program