بررسی تغییرات ژنی و آنزیمی مرتبط با مقاومت در کدو آجیلی به سفیدک پودری
پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1570-25IPPC
نویسندگان
1دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران
2گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران
3مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منایع طبیعی استان اصفهان
42 مرکز تحقیقات و آموزش؛کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان، اصفهان، AREEO، اصفهان، ایران
چکیده
کدو آجیلی توسط چندین بیماری مورد حمله قرار می گیرد که از بین آنها سفیدک پودری و یا سطحی Sphaerotheca fuliginea بیماری مهم این محصول بشمار می آید. لذا، در این مطالعه، تغییرات در سطوح بیان ژنهایPSK ،HSF ،POD ،MYB ،bHLH ،CPI ، SGT، ERF ،PR1و WRKY در ژنوتیپهای مختلف کدو آجیلی مقاوم و حساس در تراکنش با عامل بیماری سفیدک پودری در سه زمان مختلف سه هفته ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تفاوت ژنوتیپها و زمان پس از ایجاد آلودگی تأثیر معنیداری بر تغییرات
بیان ژن ها داشته است. سطح بیان تمامی ژن های ارزیابی شده افزایش معنی داری در ژنوتیپ های مقاوم آلوده (رقم شهرضا و مراغه1) نسبت به ژنوتیپ های حساس (ارومیه 1و مراغه 3) نشان داد. سطح بیان ژنهایbHLH ، SGT و PSK افزایش معنیداری در
ژنوتیپهای مقاوم در هر سه زمان نشان داد و در زمان سوم به ترتیب 5/97 ،3/86 و 4/75 برابر به باالترین حد خود رسید. بیان ژن های ERF ،PR1 ،MYBو WRKY در زمان دوم به ترتیب 4.86 ،7.43 و 5.21 برابر به باالترین حد خود رسید و سپس، در زمان سوم کاهش معنی داری نشان داد. سطح بیان ژنهایPOD ، CPI و HSF در دو زمان اول و دوم تغییرات معنیداری در ژنوتیپهای مقاوم نشان نداد، اما درزمان سوم به ترتیب به باالترین حد خود، یعنی 4.21 ،5.73 و 7.13 برابر نسبت به شاهد رسیدند. تغییرات سطح بیان ده ژن مورد مطالعه در ژنوتیپهای حساس آلوده نسبت به نمونه های شاهد (عدم آلودگی) بسیار متغیر بود و عمدتاً در زمان سوم افزایش معنیداری را نشان داد. افزایش بیان این ژن ها در ژنوتیپ های حساس در مقایسه با ژنوتیپ های مقاوم بسیار کمتر بود. همچنین، بررسی فعالیتهای آنزیم های ,CAT, POD, SOD نیز کماکان از همان روند بیان ژن ها نشان داد. نتایج این تحقیق، وجود ژن های مقاوم به بیماری سفیدک پودری را در ژنوتیپهای مختلف کدو آجیلی مشخص نمود و این که در برنامه های اصالحی کمک شایانی در این امر مهم خواهد کرد.
بیان ژن ها داشته است. سطح بیان تمامی ژن های ارزیابی شده افزایش معنی داری در ژنوتیپ های مقاوم آلوده (رقم شهرضا و مراغه1) نسبت به ژنوتیپ های حساس (ارومیه 1و مراغه 3) نشان داد. سطح بیان ژنهایbHLH ، SGT و PSK افزایش معنیداری در
ژنوتیپهای مقاوم در هر سه زمان نشان داد و در زمان سوم به ترتیب 5/97 ،3/86 و 4/75 برابر به باالترین حد خود رسید. بیان ژن های ERF ،PR1 ،MYBو WRKY در زمان دوم به ترتیب 4.86 ،7.43 و 5.21 برابر به باالترین حد خود رسید و سپس، در زمان سوم کاهش معنی داری نشان داد. سطح بیان ژنهایPOD ، CPI و HSF در دو زمان اول و دوم تغییرات معنیداری در ژنوتیپهای مقاوم نشان نداد، اما درزمان سوم به ترتیب به باالترین حد خود، یعنی 4.21 ،5.73 و 7.13 برابر نسبت به شاهد رسیدند. تغییرات سطح بیان ده ژن مورد مطالعه در ژنوتیپهای حساس آلوده نسبت به نمونه های شاهد (عدم آلودگی) بسیار متغیر بود و عمدتاً در زمان سوم افزایش معنیداری را نشان داد. افزایش بیان این ژن ها در ژنوتیپ های حساس در مقایسه با ژنوتیپ های مقاوم بسیار کمتر بود. همچنین، بررسی فعالیتهای آنزیم های ,CAT, POD, SOD نیز کماکان از همان روند بیان ژن ها نشان داد. نتایج این تحقیق، وجود ژن های مقاوم به بیماری سفیدک پودری را در ژنوتیپهای مختلف کدو آجیلی مشخص نمود و این که در برنامه های اصالحی کمک شایانی در این امر مهم خواهد کرد.
کلیدواژه ها
Title
Transcriptom-propteomic analysis associated with resistance in butternut pumpkin to
powdery mildew
Authors
Hilma Sabet, Hossein Ali Asadi Gharneh, Mehdi Nasr Esfahani, Ali Farhadi
Abstract
Butternut pumpkin is attacked by several diseases, among which powdery mildew or surface powdery mildew Sphaerotheca fuliginea is an important disease of this product. In this study, changes in the expression levels of SGT, CPI, bHLH, MYB, POD, HSF, PSK, PR1, ERF and WRKY genes were evaluated in different pumpkin genotypes under the treatment of powdery mildew disease agent at three week intervals (TPI). The results showed that the interaction of genotypes and the three time post infection have a significant effect on the changes in gene expression. The expression level of all evaluated genes showed a significant increase in the resistant genotypes “Shahreza” and “Maragheh1”compared to susceptible ”Orumieh1” and “Maragheh3”. The expression levels of SGT, bHLH and PSK genes showed a significant increase in the resistant genotypes in all the three related times, and reached their highest level in the third interval time, 3.86, 5.97 and 4.75 fold compared to the susceptible ones, respectively. The expression of MYB, PR1, ERF and WRKY genes reached their highest level in the second TPI, 7.43, 4.86 and 5.21 times compared to control, respectively, and then showed a significant decrease in the third TPI. The expression level of CPI, POD and HSF genes in the first and second TPI did not show significant changes in the infected resistant genotypes, but in the third TPI they reached their highest level, 5.73, 4.21 and 7.13 times compared to control,
respectively. The changes in the expression level of the ten studied genes in the infected susceptible genotypes were very variable compared to the control samples (not- infected), and showed a significant increase mainly in the third TPI. In addition, evaluation of the activities of CAT, POD, SOD enzymes showed the same process of gene expression. The results of this research determined the presence of genes resistant to powdery mildew disease in resistant of pumpkin genotypes, and this will be of great help in breeding programs.
respectively. The changes in the expression level of the ten studied genes in the infected susceptible genotypes were very variable compared to the control samples (not- infected), and showed a significant increase mainly in the third TPI. In addition, evaluation of the activities of CAT, POD, SOD enzymes showed the same process of gene expression. The results of this research determined the presence of genes resistant to powdery mildew disease in resistant of pumpkin genotypes, and this will be of great help in breeding programs.
Keywords
Cucurbita pepo, genes, enzymes, Podosphaera xanthii, Real-time