مطالعه پاسخ پروتئوم برگ گياه Aeluropus littoralis در شرايط تنش شوري

Study of Aeluropus littoralis Leaves Proteom Response to Salinity Stress

سابقه و هدف : گياهان هالوفيت به جهت متكامل شدن در شرايط تنش، از بهترين گزينه ­هاي پيش رو براي توصيف مباني مولكولي فيزيولوژي تحمل به شوري و به نژادي گياهان زراعي مي ­باشند. در همين راستا با توجه به اينكه گياه Aeluropus littoralis يك هالوفيت تك­ لپه محسوب مي­ شود و قرابت ژنتيكي با گندم، برنج و جو دارد، پژوهشي بمنظور بررسي الگوي كلي بيان محتواي پروتئيني برگ­ هاي اين گياه در پاسخ به تنش شوري در چهار سطح نرمال و شوري 100، 200 و 300 ميلي­مولار با استفاده از تكنيك پروتئوميكس انجام گرديد. مواد و روش­ها: براي بررسي اثر تنش شوري بر روي الگوي پروتئوم گياه آلوروپوس، تيمار نمك در 3 سطح (100، 200 و 300 ميلي­مولار كلريد سديم) اعمال گرديد و پس از 21 روز در شرايط تنش در نهايت برگ­هاي بالغ و كامل واقع در منطقه مياني گياه، جهت استخراج پروتئين برداشت شد . پروتئين­هاي استخراج شده در دو بعد بوسيله ژل­هاي IPG با شيب 7-4 pH: ( cm 24) و ژل­هاي اكريل­آميد 12/5 درصد جداسازي شدند. يافته­ها: نتايج حاصل از ارزيابي آماري نشان داد، كه از مجموع 550 نقطه پروتئيني تكرار پذير حداقل 95 نقطه پروتئيني در سطوح شوري مورد مطالعه، تغيير بيان نشان دادند كه اين تغييرات شامل افزايش و كاهش بيان بود. همچنين بيشترين در صد پروتئين­هايي كه افزايش و يا كاهش بيان نشان دادند به ترتيب در مقايسه بين تيمارهاي نرمال و 200و سطوح 200و 300 بدست آمد. بر اساس آناليز كلاستر مجموعه پروتئين­هاي پاسخگو در 10 كلاس پروتئيني هم­بيان قرار گرفت. ارزيابي كلاس­هاي پروتئيني مختلف، نشان داد پروتئوم پاسخ­دهنده به شوري در اين گياه از لحاظ هم­بياني از چهار روند مشخص تبعيت مي­ كند. نتيجه گيري : نتايج اين تحقيق نشان مي­دهد كه مطالعه ميزان تغييرات بيان پروتئين­هاي منفرد به تنهايي راهگشا نخواهد بود بلكه شناخت مجموعه پروتئين­ هاي هم­بيان و مطالعه الگوي تغييرات جمعي آنها در پاسخ به سطوح مختلف تنش نيز از اهميت برخودار است و درك بهتري مي دهد.

Aim and Background. Due to evolving in stress habitats, Halophyte plants are the best options to describe the fundamentals of molecular physiology of salt tolerance and breeding of crops. Therefore, because of genetic relationship of Aeluropus littoralis with rice, wheat and barley, the present study was performed to investigate leaves proteome pattern changes in response to different salt treatment using proteomics methods Materials and Methods. To examine the effect of salinity on the Aeluropus proteome pattern, salt treatment in 3 levels (100, 200 and 300 mM NaCl) was applied . The mature leaves located in the middle part of plant were harvested for protein extraction after 21 days of salt exposure. Proteins were extracted according to TRIZOL approach and were separated by 2-DE using a nonlinear pH 4-7 IPG strips (24 cm) and 12.5 % poly acryl amide gel. Results. Statistical analysis revealed that among 550 repeatable detected spots, at least 95 protein spots showed a significant change during salinity levels. In addition, the most proteins with increased and decreased expression levels were obtained in comparison between control and 200 mM NaCl levels and between 200 & 300 mM NaCl treatments, respectively. Based on cluster analysis the whole responsive proteome was classified into 10 classes. Conclusion. Evaluation of these co-expression classes revealed that A. littoralis salinity responsive proteome follows four distinct expression patterns. These results showed that study of individual protein expression changes alone will not be fruitful. But also the identification of co-expression proteins collection and study of proteins gregarious changes pattern in response to different levels of stress was more importance and create better understanding.