پاسخ متضاد ژنوتيپ‌هاي سيب و گلابي به اسيد ساليسيليك در شرايط حمله باكتري عامل بيماري آتشك (Erwinia amylovora)

Contrast Response of Apple and Pear Genotypes to Salicylic Acid under Invasion of Causal Agent of Fire Blight (Erwinia amylovora)

تحقيقات نشان‌دهنده عكس‌العمل متفاوت دو گونه ميزبان بيماري آتشك (Fire Blight) يعني سيب و گلابي به تحريك نظام دفاع اكتسابي (SAR) توسط اسيد ساليسيليك بوده است. اين تحقيق با هدف شناسايي علت اين رفتار دوگانه با توجه به نقش اسيد ساليسيليك روي آنزيم كاتالاز و تحريك نظام دفاع اكتسابي انجام شد. به اين منظور طي دو آزمايش، ابتدا اثر اسيد ساليسيليك روي فعاليت آنزيم كاتالاز در شرايط آنزيم استخراج شده و سپس در آزمايش دوم فعاليت كاتالازي بافت با پيش تيمارهاي يك و هفت روزه روي شاخه‌چه‌هاي درون شيشه، سيب MM-111 (متحمل) و MM-106 (نيمه حساس) و ارقام گلابي Harrow Sweet (متحمل) و Spadona (نيمه حساس) ارزيابي شد. در آزمايش اول اسيد ساليسيليك در هر دو گونه، سبب بازدارندگي فعاليت كاتالاز شد و در آزمايش دوم، افزايش فعاليت كاتالازي بافت‌هاي ميزبان‌هاي مورد بررسي مشاهده شد. با توجه به رفتار يكسان دو گونه در اين سطح، رفتار ميزبان‌ها در شرايط حمله عامل بيماري در گونه گلابي در غلظت‌هاي بسيار زياد اسيد ساليسيليك و در سيب در غلظت‌هاي بسيار كم آن بررسي و نتايج متضاد آن با آزمايشات قبلي نشان‌دهنده افزايش حساسيت گلابي و كاهش حساسيت سيب در اين آزمايشات بود. استخراج پروتيين كل ميزبان‌ها و ارزيابي درصد فعاليت كاتالازي در عصاره‌هاي هم غلظت شده گياهي نشان‌دهنده سهم قابل توجه‌تر كاتالاز در بافت‌هاي سيب در مقايسه با بافت‌هاي گلابي بود. به نظر مي‌‌رسد علت پاسخ دوگانه سيب و گلابي به حضور اسيد ساليسيليك در شرايط حمله بيماري به تعادل بين افزايش فعاليت كاتالازي در اثر تحريك سيستم دفاع اكتسابي و بازدارندگي آن توسط اثر مستقيم اين ماده روي فعاليت آنزيم كاتالاز دو گونه، صرف‌نظر از حضور عامل بيماري، باز مي‌گردد.

Previous researches demonstrated contrast response of apple and pear to systemic acquired resistance trigger by salicylic acid (SA) against fire blight disease. This research was conducted to understand how SA causes these responses, considering bi-lateral role of SA on catalase activity and (SAR= System acquired resistance activation. First, effect of SA were studied on catalase activity of extracted enzyme as well as in the host tissues of one and seven days pre-treated in vitro shootlets of MM111 (tolerant) and MM106 (moderately-susceptible) apples; and Harrow Sweet (tolerant) and Spadona (moderately -susceptible) pear cultivars. Salicylic acid had similar inhibitory effect on extracted catalase of both species, but increased this activity on pre-treated hosts at different rates in the tissues. Considering similar catalase behavior of two species to SA induction, subsequently, this response was evaluated in low (0.1 to 0.001 mgl-1) and high (50 to 50000 mgl-1) SA concentrations in pears and apples, respectively. By doing this the disease susceptibilities were inversed in comparison to the normal SA concentrations (1 to 50 mgl-1), in both host species. Also, catalase activity comparison in resembled concentrations of total protein extracts showed significantly higher activity in apples. The contrast responses of two hosts seemed to be derived from the balance between catalase inhibition and SAR activation by SA.