Iranian Society of Crops and Plant Breeding Sciences

fa اثر تنش شوری بر پروفایل پروتئینی لاین‌های خویش‌آمیخته متحمل و حساس ذرت (.Zea mays L) Effect of salinity stress on protein profile of susceptible and tolerant maize (Zea mays L.) inbred lines تخصصي Special پژوهشي Scientific & Research این پژوهش به‌منظور بررسی تغییرات الگوی پروتئوم در برگ لاینهای B73 و MO17 ذرت در تیمارهای تنش شوری 200 میلیمولار نمک کلرید سدیم و بدون تنش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در شرایط آبکشت (هیدروپونیک) در سال 1396 در دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام شد. نتایج نشان داد که عملکرد زیستی در هر دو لاین در شرایط تنش شوری نسبت به شاهد بدون تنش کاهش یافت. الکتروفورز دوبعدی منجر به شناسایی 78 لکه پروتئینی تکرارپذیر در لاین B73 شد که از بین آنها 28 لکه و از 123 لکه تکرارپذیر در لاینMO17 ، 20 لکه در اثر تنش شوری تغییر فراوانی داشتند. شناسایی پروتئینها با استفاده از دو شاخص نقطه ایزوالکتریک و وزن مولکولی نشان داد که پروتئینهای کاندید جزء پروتئینهای دخیل در مسیرهای متابولیسم و تولید انرژی، پیامرسانی و کانالی، حفاظت و دفاع سلولی و پروتئینهای دخیل در ساختار و جای‌گیری پروتئینهای دیگر بودند. در شرایط تنش شوری بیشترین تعداد لکههای پروتئینی تغییر بیان یافته در لاین  B73و MO17 مربوط به پروتئینهای متابولیسم و انرژی، پروتئین‌های پیامرسانی و کانالی و پروتئینهای دخیل در ساختار و جای‌گیری پروتئینهای دیگر بودند. در هر دو لاینB73 و MO17، تمام پروتئینهای کانالی و پیامرسان، در اثر تنش شوری، بهترتیب کاهش و افزایش فراوانی داشتند. از مهمترین پروتئینهای دارای تغییر فراوانی بالا، پروتئینCalmodulin-binding transcription activator 4 بود که فعالکننده رونویسی کالمودولین است و نقش مهمی در رشد گیاه و پاسخ به محرکهای محیطی دارد. این لکه پروتئینی در لاین B73 کاهش و در لاین MO17 افزایش فراوانی داشت. با کاهش پروتئینهای کانالی و پیامرسان از توسعه سیستم آوندی جلوگیری شده و در نتیجه از انتقال یونهای سمی به سمت اندامهای هوایی جلوگیری میشود. در لاین B73 کلیه پروتئینهای درگیر در متابولیسم و تولید انرژی در اثر تنش شوری کاهش فراوانی و در لاین MO17، بیشتر آنها افزایش فراوانی داشتند. این موضوع نشان می‌دهد که با افزایش نسبی این پروتئینها، متابولیسم گیاه افزایش یافته و باعث صرف انرژی ببیشتر گیاه برای مقابله با تنش شوری می‌شود. این نتایج میتواند بخشی از حساسیت بالای ذرت لاین MO17 نسبت به لاین B73 را در شرایط  تنش شوری توجیه کند. This syudy was performed to study the variation in proteome pattern in leaves of  maize B73 and MO17 inbred lines under 200 mM sodium chloride salinity stress and also non stress conditions. The experiment carried out as factorial arrangements in randomized block design in hydroponic systems at the faculty of agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran, in 2017. Biological yield in both lines decreased under salinity stress compared to the control. Proteome analysis of leaf tissue showed that 28 from 78 repeatable protein spots in B73 and 20 from 123 repeatable protein spots in MO17 had significant frequency variation under stress. Identification of proteins was done by pI and molecular weight. Candidate proteins involved in the pathways of metabolism and energy production, messenger and channel, cell protection and defense and proteins involved in the folding of other proteins. The highest number of stress response proteins in B73 and MO17 lines related to the pathways of metabolism and energy production, messenger and channel, and proteins involved in the folding of other proteins. In both B73 and MO17 lines, all channel and messenger proteins decreased and increased, under salinity stress, respectively. One of the most important proteins with significant frequency variation was observed for calmodulin-binding transcription activator 4 protein, which plays an important role in plant growth and responses to environmental stimuli. This protein decreased in B73 line and increased significantly in MO17 line. Development of the vascular system is prevented by reducing the channel and messenger proteins as well as the transfer of ions and toxic substances to the shoot. All proteins involved in metabolism and energy production decreased under salinity stress in B73, and in contrast, most of these proteins increased in MO17. In other words, the relative increase in these proteins lead to an increase in plant metabolism and then the plant fuels more energy to cope with stress. These results can explain, to some extents, the relative susceptibility of MO17 in comparison with B73 under salinity stress conditions. الکتروفورز دو بعدی, پروتئین‌های القاپذیر, تنش شوری و ذرت. Induced proteins, Maize, Salinity stress and Two-dimensional electrophoresis 158 172 http://agrobreedjournal.ir/browse.php?a_code=A-10-1197-1&slc_lang=fa&sid=1 Ali Bandehagh علی بنده حق bandehhagh@tabrizu.ac.ir 10031947532846007828 10031947532846007828 Yes Associate Prof., University of Tabriz, Tabriz, Iran دانشگاه تبریز Ebrahim Dorani ابراهیم دورانی uliaie@tabrizu.ac.ir 10031947532846007829 10031947532846007829 No Associate Prof., University of Tabriz, Tabriz, Iran دانشگاه تبریز Shiva Aliyari Rad شیوا علیاری راد Shivaaliyari@yahoo.com 10031947532846007830 10031947532846007830 No Ph.D. Student, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان Navid Khalili Korani نوید خلیلی کورانی :nkhalili92@yahoo.com 10031947532846007831 10031947532846007831 No M.Sc. Student, University of Tabriz, Tabriz, Iran دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز Sajjad Moharramnejad سجاد محرم‌نژاد sm.chakherlo@yahoo.com 10031947532846007832 10031947532846007832 No Assistant Prof., Field and Horticultural Crops Research Department, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Moghan, Iran بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مغان، ایران