تجزیه و تحلیل پاسخ های گیاهی در سیستم بیماریزائی یونجه یکساله medicago truncatula) ( و باکتری ralstonia solanacearum

باکتری ralstonia solanacearum باکتری خاکزی است که از طریق ریشه به بیش از 200 گونه گیاهی از جمله گیاهان مدل taliana arabidopsis و medicago truncatula حمله کرده و باعث مسدود شدن آوندهای گیاهی از یک طرف و از طرف دیگر هضم پروتئین ها و آنزیم های کلیدی سلول گیاهی از طریق سیستم ترشحی بیماریزایی نوع سوم می شود که نتیجه آن پژمردگی و از بین رفتن گیاهان است. در این تحقیق از گیاهان مقاوم و حساس m. truncatula به عنوان گیاه مدل جهت مطالعه تغییر بیان ژنها بر علیه باکتری r. solanacearum استفاده گردید. گیاهچه های هر دو گروه حساس و مقاوم پس از 10 روز رشد در محیط کشت مایع فارائوس از قسمت انتهایی ریشه (حدود 2 میلی متر از انتهای ریشه) زخم و با باکتری بیماریزای r. solanacearum نژاد gmi1000 با غلظت 108 کلونی باکتری در یک میلی لیتر آب استریل تلقیح شدند. گیاهان کنترل همانند گیاهان بالا ولی با حذف باکتری از مایع تلقیح تیمار شدند. نمونه برداری از ریشه و قسمت هوایی گیاهان پس از گذشت یک و سه روز از تلقیح انجام گردید. جهت حذف اختلافات زمینه ژنتیکی گیاهان حاصل از جمعیت rils ، بافتهای 10 لینه مقاوم با هم و 10 لینه حساس با هم (و به طور جداگانه برای هر گروه) مخلوط شدند. نمونه برداری از گیاهان در 3 تکرار بیولوژیک انجام گردید. مطالعات پروتئومیکس و ترانسکریپتومیکس نشان داد که بیان دو گروه از ژنها در هر دو نوع گیاهان حساس و مقاوم افزایش می یابد. گروه اول شامل ژنها یی که محصول آنها بصورت مستقیم با پاتوژن واکنش می دهد مانند پروتئین های pi، pr و پراکسیداز و گروه دوم شامل ژنهایی که محصول آنها بعنوان فاکتورهای رونویسی یا پروتئین های شرکت کننده در مسیر انتقال پیام و یا به عنوان چپرون در تعیین شکل فضایی پروتئین های دیگر دخالت می کنند مانند پروتئین های hsp90 و peptidyl-prolyl cis-trans isomerase (ppi) . مطالعات ترانسکریپتومیکس نشان داد که افزایش بیان ژنها در گیاهان مقاوم پایدار ولی در گیاهان حساس ناپایدار است به این ترتیب که بیان ژنها در یک روز پس از تلقیح با باکتری در هر دو نوع گیاهان حساس و مقاوم افزایش یافت ولی در ادامه و سه روز پس از تلقیح با باکتری بیان ژنها در گیاهان حساس کاهش یافته ولی در گیاهان مقاوم ثابت ویا حتی افزایش یافت.