عنوان پایان‌نامه
ارزیابی بیان پروتئوم جنین بذر گندم Ctriticum aestivum در شرایط بهینه و تنش خشکی در دو رقم حساس و مقاوم به خشکی در مرحله جوانهزنی
- رشته تحصیلی
- علوم و تکنولوژی بذر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5558;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59449
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- علی شایان فر
- چکیده
- تنش¬خشکی یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار محیطی است. مراحل جوانه¬زنی و مخصوصاً دو مرحله ابتدایی آن نیز از این پدیده طبیعی تاثیر زیادی می¬پذیرد. در این تحقیق به منظور بررسی اثر تنش¬خشکی (صفر و 12- بار ) بر روی محور جنین¬بذر در طی دو مرحله اول جوانه¬زنی (12 (فاز اول) و 24 ساعت (فاز دوم) پس از آبنوشی)، الگوی پروتئینی آن بررسی شد. آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرحکاملاً تصادفی در 3 تکرار در آزمایشگاه بذر پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران انجام شد. در جهت تعیین رقم مقاوم و حساس، آزمایش تنش¬خشکی با استفاده از پلی¬اتیلن گلیکول در 16 سطح پتانسیل¬اسمزی و شاهد انجام شد که در نهایت رقم سرداری و قدس بترتیب بعنوان رقم متحمل و حساس انتخاب شدند. پس از بررسی الگوی پروتئینی حدود 1200 لکه پروتئینی در روی ژل¬های دوبعدی تشخیص داده شدند که 101 لکه پروتئینی در تیمارهای مختلف با یکدیگر تفاوت معنی¬داری را نشان دادند. پس از توالی¬یابی پروتئین¬های انتخابی، گروه¬های مختلفی از پروتئین¬ها در الگوی پروتئینی محور-جنین مشاهده شدند. در پاسخ به تنش¬خشکی¬ گروهی از بازدارنده¬های آلفا آمیلازی، سرپین¬ها و تریپسین¬ها در 24 ساعت پس از آبنوشی افزایش در فراوانی آنها در رقم¬حساس مشاهده شد. دسته¬ی دیگر از پروتئین¬ها در مواجه با تنش در رقم مقاوم افزایش یافتند که از جمله می¬توان به پروتئین¬های مختلفی مانند پروتئین¬های شوک¬حراراتی، پروتئین¬های¬دفاعی مانند پیروکسی ردوکسین، پروتئین¬های ساختمانی، پروتئین¬های دخیل در متابولیسم¬نیتروژن و انرژی مانندATP سینتاز در 12 ساعت پس از آبنوشی و ذخیره¬ای مانند آونین و متابولیسم¬کربوهیدرات¬ها مانند فروکتوز بیس¬فسفات آلدولاز در 24 ساعت پس از آبنوشی اشاره نمود که با توجه به نقش آنها در حفاظت سلول و تامین انرژی مورد نیاز رشد محور¬جنین در شرایط تنش، فراوانی آنها توجیه¬پذیر است. نتایج نشان داد که پروتئین¬ها در مواجه با شرایط محیطی فراوانی آنها بسته به میزان و شدت¬تنش و مدت¬زمان آبنوشی و نوع گونه متفاوت خواهد بود.
- Abstract
- Drought stress is one of the most important environmental stress. Germination stage especially early stages of germination (sensu stricto) is affected by drought stress. This study was conducted to investigate the effects of drought stress on proteome pattern of seed embryo germination (12 and 24 hours after imbibition). A factorial experiment was conducted in a randomized complete design with three replications in the seed laboratory of College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran. Two wheat cultivars, namely, Qods and Sardari were used. In order to determine the level of drought resistance, various osmotic potentials of polyethyleneglycole was performed in 16 levels. According to the preliminary results, Sardary and Qods varieties were selected as resistant and sensitive varieties, respectively. Two dimensional electrophoresis were performed on seed embryo axis at -12 bars. According to the gel analysis, about 1200 protein spots were detected and 49 protein spots showed significant differences under control and drought stress. Selected proteins were sequenced by Maldi-Tof-Tof method. Several groups of proteins were observed in the embryo axis. In response to drought stress, frequency of alpha-amylase inhibitors simliar to serpin and trypsin protein increased after 24 hours of imbibition in the sensitive cultivar. Proteins like heat shock protein, defense proteins such 1-Cys peroxiredoxin, structural proteins, and proteins involved in nitrogen metabolism and energy such as ATP synthesis after 12 hours of imbibition plus storage and metabolism of carbohydrates such as fructose bis-phosphate aldolase after 24 hours of imbibition were increased under drought stress in resistant cultivars. Due to the roles of aforementioned proteins in cell protection and energy requirements of the embryo axis, their frequency is supposed to be justified under drought stress. The results showed that the frequency of these proteins under drought stress dependes on severity and amount of stress and imbibition time.
