ارزیابی تنوع بیان پروتئین‌های محورجنین در دو رقم برنج با استفاده از الکتروفورز دوبعدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی کشاورزی (اصلاح‌نباتات و ژنتیک)، دانشگاه پیام‌نور، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد، مرکز تحقیقات بیولوژی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

چکیده

هدف از این مطالعه، ارزیابی و سنجش جامع تغییرات مولکولی ایجاد شده در بیان پروتئین‌های محور جنین برنج، با روش الکتروفورز دوبعدی می‌باشد. تنوع موجود در الگوی پروتئینی محور جنین، در دو رقم برنج متحمل و حساس به شوری (به‌ترتیب حسنی و سنگ‌جو) طی سه تکرار ارزیابی شد. درنتیجه‌ی آنالیز ژل‌های الکتروفورز دوبعدی در محور جنین برنج، 328 لکه تکرارپذیر مشاهده گردید که 63 لکه در سطح 1 درصد اختلاف معنی‌دار نشان دادند. از روش‌های آماری چندمتغیره، نظیر تجزیه خوشه‌ای و تجزیه تابع تشخیص جهت گروه‌بندی لکه‌های بیان شده در دو رقم سنگ‌جو و حسنی، استفاده گردید. اختلاف معنی‌دار بین دو رقم، نشان داد که احتمالاً رقم متحمل جهت مقابله با تنش شوری ویژگی تحمل به تنش را داشته‌اند. آنالیز خوشه‌ای، پروتئین‌ها را )از نظر بیان( در سه خوشه اصلی قرار داد که بیانگر وجود پروتئین‌هایی با بیان مشابه در هر خوشه است. این موضوع بیانگر عملکرد مشابه پروتئین‌های هر خوشه و حضور همه آن‌ها در مسیر بیولوژیکی مشترک می‌باشد. آنالیز تابع تشخیص نتایج حاصل از خوشه‌بندی را 100 درصد تأیید کرد که نشان از انطباق داده‌های پروتئینی با شرایط آزمایش دارد. باتوجه به تعداد بیش‌تر بیان لکه‌های افزایشی در رقم متحمل حسنی نسبت به تنش شوری، و کاهشی بودن بیان لکه‌ها در رقم حساس سنگ جو، می‌توان شناسایی ژن‌های مربوط به این پروتئین‌ها را پیشنهاد نمود. به‌طورکلی، نتایج نشان داد با استفاده از نرم‌افزار و آنالیزهای آماری، به سادگی می‌توان تغییرات بیان معنی‌دار ناشی از تفاوت رقم در سطح پروتئوم جنین را موردارزیابی قرار داد و شاخص تغییرات را مشخص نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Proteins Expression Differences of Royan Axes in Two Cultivar of Rice with Two-dimensional Electrophoresis

نویسندگان [English]

  • Mehdi Kakaei 1
  • Sara Kiani 2
1 Assistant Professor, Department of Agriculture (Plant Breeding and Genetics), Payame Noor University, Tehran, Iran
2 MSc, Medical Biology Research Center, Kermanshah University of Medical Sciences, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

The aim of this study is to evaluate and comprehensively quantify the molecular changes created in the expression of rice embryo axes proteins by two-dimensional electrophoresis method. The variability in the protein pattern of the embryonic axes was evaluated in two rice tolerant and salinity-sensitive cultivars (Hassani and Sangjoo, respectively) during three replications. As result of the analysis of two-dimensional electrophoresis gels in the rice embryo axes, 328 repeatable spots were observed, which 63 spots showed a significant difference at the level of 1%. Multivariate statistical methods, such as cluster analysis and diagnostic function analysis, were used to group the stains expressed in Sangjoo and Hassani cultivars. The significant difference between the two cultivar showed that the tolerable cultivar they had the characteristic of stress tolerance. Cluster analysis placed proteins -in terms of expression- in three main clusters, indicating the presence of proteins with similar expression in each cluster. This indicates the similar performance of the proteins in each cluster and the presence of all of them in a common biological pathway. Discriminant analysis confirmed the results of clustering analysis 100% approved and indicating that the protein data are consistent with the experimental conditions. Due to the higher number of expression stains in Hassani's tolerance to salinity stress, and the decrease in stain expression in sensitive Sangjoo cultivar, it is possible to suggest the identification of genes related to these proteins. Overall, the results showed that using statistical software and analysis, it is easy to evaluate significant expression changes due to differences in the cultivar fetal proteome levels and can to determine the index of changes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Multivariate analysis
  • Salinity stress
  • Protein electrophoresis