بررسي تغييرات هيدروژن‌پراكسيد و بيان برخي ژن‌هاي مسير ساليسيليك‌اسيد در دو ژنوتيپ حساس و مقاوم گندم در پاسخ به Aceria tosichella

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

گياهپزشكي

كارشناسي ارشد

كنه‌ي پيچيدگي گندم Aceria tosichella (Keifer) (Acari: Eriophyidae) ، از آفات مهم و خسارت‌زاي گندم محسوب مي‌شود كه داراي اهميت اقتصادي بالايي است. اين آفت به‌دليل چرخه زندگي كوتاه و توان زادآوري بالا، در مدت‌زماني كم جمعيتش را به‌سرعت افزايش مي‌دهد و همين ويژگي، زمينه بروز مقاومت به بسياري از كنه‌كش‌ها را فراهم كرده است. به‌همين دليل براي كنترل اين آفت، توسعه رويكردهاي جايگزين يا مكمل كنترل شيميايي ضروري به نظر مي‌رسد. بر اين اساس، پژوهش حاضر با هدف شناسايي منابع مقاومت به A. tosichella و نيز ارزيابي برخي سازوكارهاي رو به بالا (bottom-up) و رو به پايين (top-down) در برهم‌كنش A. tosichella با گياه گندم(Triticum aestivum L.) طراحي و اجرا شد. تجزيه مؤلفه‌هاي اصلي (PCA) براي كاهش ابعاد داده‌ها و شناسايي الگوهاي اصلي تغييرات بين ژنوتيپ‌ها بر اساس پنج صفت مرتبط با حساسيت به كنه انجام شد. مؤلفه اول(PC1) بيشترين تاثير را از تعداد كنه روي گياه و درصد رول‌شدگي برگ سوم داشت و ژنوتيپ‌ها را بر اساس شدت آلودگي و حساسيت به كنه تفكيك كرد. مؤلفه دوم (PC2) تفاوت در الگوي سني بروز علائم را نشان داد. ژنوتيپ‌هايي با PC2 مثبت برگ‌هاي حلقه‌شده بيشتري داشتند و علائم بيشتر در برگ‌هاي پير متمركز بود، در حالي كه ژنوتيپ‌هايي با PC2 منفي رول‌شدگي برگ‌هاي جوان بيشتري داشتند و حساسيت و گسترش تنش سريع‌تر بود. دو مؤلفه اول حدود 80 درصد واريانس داده‌ها را توضيح دادند. نتايج باي‌پلات نشان داد كه رقم خزر كم‌حساس‌ترين و لاين اصلاحي ER-M-92-20 حساس‌ترين ژنوتيپ به كنه بودند.در بخش دوم اين تحقيق بيان برخي از ژنهاي مربوط به هورمون گياهي ساليسيليك‌اسيد(SA) بررسي شد. بررسي پاسخ‌هاي رونوشتي چهار ژن كليدي (PAL, ICS, EDS1, WD40) در دو ژنوتيپ گندم تحت آلودگي كنه A. tosichella الگوي نسبتاً همساني را از نظر زماني و وابسته به ژنوتيپ نشان داد. در تمامي ژن‌هاي مورد مطالعه، تنها در بازه زماني كوتاه‌مدت شش‌ساعت پس از آلودگي، اختلاف معناداري در سطح بيان بين دو ژنوتيپ مشاهده شد. اين موضوع مي‌تواند نشان‌دهنده واكنش اوليه و متفاوت سيستم ايمني دو ژنوتيپ در برابر حمله آفت باشد. از سوي ديگر، عليرغم مشاهده نوسانات محسوس در بيان ژن‌ها در مقايسه درون‌ژنوتيپي(تيمار نسبت به شاهد)، اين تغييرات در هيچ يك از ژن‌ها به سطح معناداري آماري در روند كلي نرسيد. اين يافته مي‌تواند حاكي از آن باشد كه اگرچه آلودگي كنه موجب القاي تغييراتي در بيان اين ژن‌ها مي‌شود، اما اين پاسخ يا بسيار ضعيف است و يا ماهيتي زودگذر و موقت دارد كه در مقياس زماني كلي مطالعه، اثر معناداري از خود برجاي نگذاشته است. در بخش سوم آزمايشات تغييرات H₂O₂ در زمان‌هاي مورد مطالعه و در دو ژنوتيپ ER-M-92-20 و خزر تحت تاثير A. tosichella مورد بررسي قرار گرفت. بررسي ميزان پراكسيد هيدروژن (H₂O₂) به‌عنوان شاخص تنش اكسيداتيو نشان داد كه تغذيه كنه منجر به افزايش معني‌دار سطح H₂O₂ در هر دو ژنوتيپ شد، اما الگوي زماني تغييرات آن در دو رقم متفاوت بود. در رقم خزر، افزايش سريع و كوتاه‌مدت H₂O₂ در شش ساعت نخست پس از آلودگي نشانگر فعال شدن سريع مسيرهاي سيگنالينگ دفاعي است. در مقابل، رقم حساس ER-M-92-20 افزايش پيوسته‌ي H₂O₂ را تا 24 ساعت بعد از آلودگي نشان داد و كاهش محسوسي در آن ديده نشد. كاهش تأخيري در روز چهارم و افزايش مجدد در روز چهاردهم پس از آلودگي نيز نشانگر ناپايداري پاسخ دفاعي و تداوم تنش اكسيداتيو در اين رقم مي‌باشد. به‌طور كلي، رفتار فيزيولوژيكي خزر نشان‌دهنده‌ي يك پاسخ سريع، كنترل‌شده و مؤثر است كه موجب كاهش خسارت مي‌شود.

236459

حشره شناسي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان