مهار آلفا- آميلاز گوارشي سن‌معمولي‌گندم Eurygaster integriceps توسط بازدارنده‌هاي آنزيمي رقم‌هاي گندم اروند، بهرنگ و هيرمند

Inhibition of Eurygaster integriceps Digestive α-amylase by Enzyme Inhibitors of the Wheat Varieties; Arvand, Behrang and Hirmand

سن­ معمولي­ گندم مهم­ترين حشره آفت گندم و جو در ايران و بسياري از كشورهاست. پروتئين­ هاي گياهي مهاركننده آلفا- آميلاز پتانسيل كاربرد بالايي در زمينه مهندسي ژنتيك و در مبحث مقاومت گياهان در مقابل آفات دارا مي ­باشند. در اين تحقيق اثرات مهاركنندگي عصاره پروتئيني جدا شده از سه رقم گندم (رقم اروند و هيرمند از گندم نان) و (رقم بهرنگ از گندم دوروم) بر آلفا- آميلاز گوارشي سن معمولي­ گندم مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور سن ­هاي بالغ تشريح شده و پس از جداسازي دستگاه گوارش، عصاره پروتئيني استخراج شد. پروتئين ­هاي بازدارنده سه رقم گندم هم استخراج شدند. بررسي تأثير عصاره پروتئيني روي فعاليت آنزيم آلفا- آميلاز به دو روش سنجش آنزيمي و سنجش در ژل زايموگرام انجام شد. درصد مهاركنندگي آميلازي براي رقم‌هاي هيرمند، بهرنگ و اروند به ­ترتيب، 1/05± 30،2/22± 55 و 1/5± 58 درصد به ­دست آمد. زيموگرام آنزيم آلفا- آميلاز در حضور پروتئين­ هاي بازدارنده استخراج شده نشان داد كه، باند­هاي فعاليت آنزيم آلفا- آميلاز در حضور پروتئين بازدارنده نسبت به شاهد (عدم حضور پروتئين بازدارنده) در رقم اروند و بهرنگ نسبت به رقم هيرمند فعاليت كمتري دارد كه مويد فعاليت مهاركنندگي بالا در رقم اروند و بهرنگ مي­ باشد. همچنين فعاليت ويژه آنزيم آلفا- آميلاز گوارشي protein U/mg 85/2 به­ دست آمد.

Sunn pest is most important insect pest of wheat and barley in Iran and many other countries. Plant α-amylase inhibitors showed great potential as tools to engineer resistance of crop plants against pests. In this study, the inhibitory effects of proteins inhibitors isolated from three varieties of wheat (Triticum aestivum var. Arvand and var Hirmand) and (Triticum turgidum var. Behrang) were examined on gut α-amylase for Sunn pest (Eurygaster integricepse). To do so adult insects, were dissected and their gut removed and their amylase were extracted. Proteinaceous of wheat were extracted using 0/1 M Nacl. Effect of proteinaceous extracts on amylase activity in both enzymatic assay and in gel assay using zymogram was performed. 58%, 30% and 55% inhibition presence were recorded for the Arvand and Hirmand and Behrang varieties (58%±1/5), (%30±1/5) and (55%±2/22) respectively. Enzyme electrophoresis bands were showed low enzyme activity in presence of inhibitor proteins in comparison with control (lack of inhibitor protein). In Arvand and Behrang varieties showed lower activity toward var Hirmand that confirms high inhibitory effect in Arvand and Behrang varieties toward var Hirmand. The specific activity of Sunn pest amylase was 2/85 U/mg.