عنوان پایان‌نامه
بررسی پروتئوم نخود در مراحل ابتدایی تنش سرما
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی -بیوتکنولوژی کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4439;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 49113
- تاریخ دفاع
- ۱۹ تیر ۱۳۹۰
- دانشجو
- لیلا حیدروند
- استاد راهنما
- رضا معالی امیری
- چکیده
- نخود زراعی با نام علمی Cicer arietinum L دومین لگوم از نظر سطح زیر کشت در جهان می‌باشد که در کشت بهاره یا تابستانه در معرض تنش های خشکی و گرمایی انتهای فصل می باشد. اگرچه کشت پاییزه-زمستانه با ایجاد شرایط رشدی بهتر می تواند عامل افزایش عملکرد ای گیاه زراعی باشد اما حساسیت بسیاری گونه ها به سرما عامل محدودکننده این استراتژی است.گیاهان نمی توانند دمای داخلی بدن خود را مثل موجودات دیگر تغییر دهند اما فرایند تکامل در آنها مکانیسم هایی تعبیه کرده که در شرایط سرد به آنها در حفظ خود و پایداری عملکرد کمک می کند. در این مطالعه در آزمایش اولیه غربالگری از میان ده ژنوتیپ نخود زراعی تحت شرایط تنش سرمایی مزرعه ای و کنترل شده ژنوتیپ Sel 96Th11439 به عنوان ژنوتیپ متحمل برای بررسی دقیق تر در آزمایشات بعدی انتخاب شد. فاکتورهای فیزیولوژیک –بیوشیمیایی شامل پایداری پراکسیداسیون و تغییرات میزان اسیدهای چرب غشا سلولی به همراه تغییرات فعالیت آنزیم های لیپوکسی ژناز(LOX)، کاتالاز(CAT)، آسکوربات پراکسیداز(APX) و سوپر اکسید دیسموتاز (SOD) (در شرایط 4 درجه سانتی گراد به مدت 12 ساعت و در زمانهای 12، 8، 4، 2، 0 ساعت پس از آغاز تنش) بررسی شد. همچنین به منظور بررسی تغییرات الگوی پروتئوم ژنوتیپ مورد مطالعه و همچنین شناسایی پروتئین هائی که بتوان از آنها به عنوان مارکرهایی برای گزینش ارقام متحمل به سرما استفاده کرد، انجام شد. بیش از 800 لکه پروتئینی تکرارپذیر در ژل های دوبعدی مشاهده شد که در حدود 70 لکه تغییرات معنی دار در شرایط تنش نشان دادند. مطالعه فاکتورهای فیزیولوژیک –بیوشیمیایی گویای تشکیل دو فاز پاسخ می‌باشد فاز ابتدایی که بلافاصله بعد از شروع تنش آغاز می‌شود و تا 8 ساعت بعد از شروع تنش ادامه پیدا می‌کند و فاز ثانویه که بعد از 8 ساعت آغاز می‌شود. به نظر می‌رسد بخشی از پاسخ‌های دفاعی گیاه در اثر همکاری مثبت و متناوب سیستم آنتی‌اکسیدان سلولی انجام می‌گیرد و در واقع درجه تحمل به سرما برآیند آن است. همچنین اثر مثبت فعالیت آنزیم LOX بر سیالیت غشا در شرایط تنش سرما مشخص شد. پروتئین های شناسایی شده توسط دو تکنیکMALDI-TOF-TOF و LC MS/MS دارای عملکردهای احتمالی مختلفی در سلول بودند. این موارد شامل چرخه فتوسنتز، تولید انرژی سلولی، انتفال سیگنال، چرخه هضم پروتئینی، مسیرهای تاخوردگی پروتئین ها، سیستم های آنتی اکسیدانی و پروتئین های ذخیره ای بودند.
- Abstract
- Chickpea (Cicer arietinum L.) ranks 2nd among the world’ is exposed to terminal drought and heat stress as an autumn or spring sown crop in many cultivated areas. Although early sewing provide improved growth condition and higher levels of productivity, low temperature stress sensitivity is still the limiting factor in many chickpea genotype. Plant are not able to adjust their internal temperatures, however the evolution has brought them mechanisms in response to cold stress in order to maintain their life and productivity. In this study after preliminary screening among 10 chickpea accessions under cold stress in field and controlled conditions a relatively cold tolerant accession (Sel96Th11439) was selected for following investigations. Physiological- biochemical factors including Membrane stability, membrane peroxidation and membrane fatty acids along with LOX, CAT, APX and SOD activity (under 40C in 0,2,4,8,12 hrs ) were assessed. Also proteome analysis in response to cold stress and introducing candidate proteins as biomarkers to for cold stress tolerance screening in chickpea. Among more than 800 reproducible spots in 2D gels, approximately 70 spots with differentially changed in abundance under stress conditions. Results indicated a two-phase stress response pattern. One up to 8 hours and the other after 8 hours initialing stress. It was shown that an alternative and positive cooperation of anti-oxidative system effect the degree of cold tolerance. The positive effect of LOX activity on membrane fluidity under cold stress was shown also. Mass spectrometry analysis (MALDI-TOF-TOF and LC MS/MS) allowed the identification of differentially expressed proteins, presumably involved in a variety of functions including photosynthesis, cell energy metabolism , protein degradation, molecular chaperones, signal transduction, anti oxidant systems, and storage proteins .
