بررسي الگوي بيان ژن كدكننده آنزيم S-Like RNase در مقابله با بيماري‌هاي قارچي در گندم نان

Study of Expression Pattern of S-Like RNase Gene to Several Fungal Diseases in Bread Wheat

گندم نان (Triticum aestivum L.) يكي از مهم ترين گياهان زراعي در جهان مي‌باشد كه در معرض پاتوژن‌هاي زيادي قرار مي‌‌گيرد. مطالعات قبلي در ارتباط با الگوي بيان ژن‌ها نشان داده است كه علاوه بر ژن‌هاي اصلي ايجادكننده مقاومت به بيماري ها در گندم، ژن‌هاي دفاعي ديگري ازجمله ژن كدكننده آنزيم هاي S-Like RNase نيز تظاهر مي يابد. در اين تحقيق به‌منظور بررسي الگوي بيان‌ژن S-Like RNase، در مقابله با انواع بيماري‌هاي قارچي گندم، مطالعات بيوانفورماتيكي و آزمايشگاهي انجام شد. در مطالعات بيوانفورماتيكي چندين كتابخانه‌ ريز‌آرايه با تيمار بيماري‌‌هاي قارچي فوزاريوم، بادزدگي و زنگ نواري گندم بررسي شدند و در مطالعات آزمايشگاهي سطح بيان ژن S-Like RNase در 8 زمان (صفر تا 6 روز) بعد از آلودگي با بيماري سپتورياي برگي يكي از مخرب ترين بيماري هاي گندم در رقم مقاوم Wangshuibai و حساس فلات با استفاده از روش RT-PCR نيمه‌كمي اندازه‌گيري شد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه بيان اين ژن در اثر آلودگي با بيماري‌هاي قارچي در ارقام مقاوم بسته به نوع بيماري و رقم حداكثر در 24 ساعت اوليه بعد از آلودگي افزايش مي يابد. با توجه به اين نتايج مي توان گفت اين ژن در ايجاد مقاومت عليه بيماري‌هاي قارچي نقش بهسزايي دارد و در كنار ژن هاي اصلي ايجادكننده مقاومت باعث تشديد، حفظ و بهبود مقاومت خواهد شد. همچنين نتايج بلاست نوكليوتيدي توالي اين ژن در بانك‌ژن، هويت ژن مربوطه را مورد تاييد قرار داد.

Bread wheat (Triticumaestivum) is one of the most important world food crops that are exposed to many pathogen. During the previous expression-profiling experiments, in addition to major resistant genes to disease in wheat, some defense-related genes such as S-Like RNase gene have been identified. Here to study expression pattern of this gene in several fungal wheat diseases, some bioinformatics and laboratory studied were performed. In bioinformatics studies, several microarray libraries infected with Fusarium, Spike blight and Stripe rust were considered. In laboratory experiments Septoria tritici bloth was studied. So the level of expression was measured at 8 time interval, from 0h to 6 days after inoculation by Mycosphaerella graminicola in Wangshuibai as a resistant wheat cultivar and Falat as a susceptible wheat cultivar by semi quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR). The results show that the maximum expression of this gene, depending on types of disease and resistant cultivars, is obtained up to 24 hours after the inoculation. Thus, according to this results it can be concluded that this gene plays an important role in resistance to diseases and ,along with the main gene, increase and maintain resistance to many fungal diseases in wheat. Also this gene was confirmed by Nucleotide Blast.