بررسی مکانیسم های مولکولی مقاومت به بلایت فوزرایومی سنبله گندم

بیماری بلایت فوزاریومی سنبله گندم که به وسیله قارچ fusarium graminearum ایجاد می شود, قادر است علاوه بر کاهش چشمگیر عملکرد, خسارت غیر مستقیمی را نیز از طریق تجمع مایکوتوکسین ها (تریکوتسین ها) در دانه های برداشت شده وارد سازد که محصول را برای تغذیه انسان و دام نامناسب می نماید. تریکوتسین ها (مانند don) ممانعت کنندگان سنتز پروتئین در یوکاریوت ها می باشند و ژن tri101 که یک 3- o- استیل ترانس فراز است به عنوان یکی از مکانیسم مقاومت مطرح می باشد. مطالعات گذشته نشان داده اند که بیان tri101 منجر به سرکوب حساسیت به don در گیاهان تراریخت شده است. ayt1 ژن همولوگ tri101 است که توانایی 3- o- استیلاسیون تریکوتسین ها را داراست و می تواند don را به فرم استیله که از سمیت پایین تری برخوردار است تبدیل کند. هدف اصلی این پژوهش ارزیابی مقاومت گیاه مدل توتون تراریخت با ayt1 به داکسی نیوالنول است. برای بررسی بیان تراژن مذکور, اپی توپ cmyc به ژن ayt1 افزوده شده و با استفاده از اگروباکتریوم به گیاه توتون انتقال داده شد. پس از تایید تراریختی گیاهان با سازه ژنی ayt1-cmyc با استفاده از آنالیزهای مولکولی, بررسی های ایمنوبلاتینگ و سرولوژیک در سطح پروتئین و همچنین فعالیت استیل ترانس فرازی بر روی تریکوتسین ها انجام شد. بیان و فعالیت ayt1 در پنج لاین تراریخت مشاهده شد. مکانیسم دیگری که در جهت کاهش تاثیرات don شناسایی شده, دست ورزی پروتئین هدف (rpl3) می باشد. در این پژوهش دو تغییر نقطه ای(اسید آمینه شماره 258 از تریپتوفان به سیستئین و شماره 259 از هیستیدین به تیروزین) در توالی cdna ژن rpl3 گوجه فرنگی با استفاده از تکنیک جهش زایی با جایگاه مشخص (sdm) انچام پذیرفت. گیاه مدل توتون تراریخت با اینlerpl3 cdnaی دست ورزی شده از نظر توانایی باززایی و تولید کالوس در حضور توکسین don مورد آزمایش قرار گرفت. تفاوتهای قابل توجهی از نظر توانایی تولید کالوس و باززایی در حضور donدر لاینهای تراریخت در مقایسه با شاهد غیرتراریخت مشاهده گردید. در بین جهش ها همانطور که انتظار می رفت مقاومت به donدر گیاهان حاوی جهش دوگانه بیش از سایرین بوده و در مقایسه بین جهش های منفرد, گیاهان حاوی lerpl3h259y پاسخ مقاومت بهتری از خود نشان دادند. این نتایج نشان می دهد که بیان پروتئین rpl3 دست ورزی شده می تواند در افزایش تحمل به don (و به دنبال آن مقاومت به fhb) موثر باشد.