مطالعه بيان ژن‌هاي SUT1، Chi3 و CYP1 در گوجه‌فرنگي پارازيت شده با گل جاليز (Orobanche aegyptica)

Study of SUT1، Chi3 and CYP1 Genes Expression in Tomato Parasitized by Broomrape (Orobanche aegyptica)

گل جالیز (Orobanche spp) گیاه انگلی مطلق بوده كه به ریشه بسیاری از گیاهان زراعی مهم همچون گوجه فرنگی، آفتابگردان، خیار، توتون و متصل شده و باعث كاهش قابل توجهی در عملكرد گیاه زراعی به ویژه در مناطق گرم و خشك همچون اروپا، آفریقا و آسیا می‌شود. تاكنون روش‌های متعددی برای كنترل گل جالیز استفاده شده است، اما عموماً این روش‌ها گران بوده و موثر عمل نمی‌كنند. درك بهتر نحوه واكنش گیاه میزبان و همچنین مكانیسم مولكولی مقاومت به این گیاه انگل به منظور یافتن روش‌های بهتر جهت كنترل آن ضروری به نظر می‌رسد. در این مطالعه بررسی بیان دو ژن كدكننده آنزیم های كیتیناز (Chi3) و سیستئین پروتئیناز (CYP1)، و همچنین یك ژن كدكننده انتقال دهنده ساكارز (SUT1)، در واكنش گیاه گوجه فرنگی به آلودگی با گل جالیز، در دو ژنوتیپ متحمل و حساس با استفاده از تكنیك Real time PCR انجام شد. هر سه ژن در ساعات اولیه پس از آلودگی افزایش بیان را نشان دادند. بیان انتقال دهنده ساكارز و همچنین آنزیم سیستئین پروتئیناز در هنگام تنش در دو ژنوتیپ با یكدیگر تفاوت معنی‌دار داشته اما در مورد آنزیم كیتیناز این تفاوت مشاهده نشد. نحوة بیان ژن ها در دو ژنوتیپ حساس و مقاوم نشان داد كه فعالیت های دفاعی گیاه گوجه فرنگی از همان ساعات اولیه پس از آلودگی شروع شده و رقم متحمل پاسخ دفاعی سریع تری به علائم منتقل شده از گیاه انگل می دهد. همچنین احتمالاً آنزیم های تجزیه كننده پروتئین (پروتئینازها)، یكی از ابزارهای دفاعی زودهنگام گیاهان در جلوگیری از نفوذ گل جالیز به ریشه می باشد.

Broomrape (Orobanche aegyptica) is an obligate root parasite causing yield losses in large number of crops such as tomato, sunflower, cucumber, tobacco. In tropical and Mediterranean countries from Europe, Africa and Asia. Several methods have been suggested for control of this parasite, but most of them are expensive and ineffective. For the efficient control, a better understanding of its interaction with host plant characterization of resistance mechanisms at molecular level is required, The expression of genes encoding chitinase, cysteine proteinase and succrose transporter in response to Orobanche aegyptica was studied in a tolerant and sensetive tomatos cultivars by Realtime PCR method. Results showed that the genes were up-regulated in early stage of infection. Two species also showed different expression in succrose transporter and cysteine proteinase, but the same expression was observed for chitinase gene. The behaviour pattern of two genotypes showed that defence activity of tomato started at early hours of infection and the resistant genotype responses were earlier than sensetive genotype to signal of invasion. Results also indicated that protease enzymes can be one of the important tools of plants for preventing the penetration and connection of parasite to its root.