مقایسه الگوی پروتئینی برگ گندم نان در مراحل نمو برگ و پنجه‌زنی با استفاده از الکتروفورز دو بعدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

2 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

3 استاد، بخش ایمنیشناسی مرکز تحقیقات بیولوژی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

چکیده

با توجه به اهمیت گندم، شناسایی پروتئین‌های دخیل در مراحل مختلف رشدی جهت اصلاح گیاهانی توانمندتر، دارای تولید بیش‌تر و مقاوم به شرایط نامساعد محیطی ضروری به نظر می‌رسد. در این تحقیق از روش پروتئومیک جهت شناسایی و مقایسه الگوی پروتئینی گندم نان در مراحل نمو برگ و پنجه‌زنی استفاده گردید. بدین منظور گندم نان رقم آذر2 در شرایط گلخانه کشت و نمونه‌برداری‌ها در مراحل مختلف نمو برگ (یک‌برگی، دوبرگی و سه‌برگی) و سه مرحله در طول دوره پنجه‌زنی صورت گرفت. استخراج پروتئین به روش TCA- استون و جداسازی پروتئین‌ها به روش الکتروفورز دوبعدی صورت گرفت. با تجزیه ژل‌های حاصل توسط نرم‌افزارImage master 6.0، 360 لکۀ پروتئینی تکرارپذیر در مراحل نمو برگ و 400 لکۀ پروتئینی تکرارپذیر در مراحل پنجه‌زنی شناسایی شد. از این تعداد 31 لکه پروتئینی در مراحل مختلف نمو برگ و 31 لکه پروتئینی در مراحل مختلف پنجه‌زنی تغییرات معنی‌داری را نشان دادند. درنهایت لکه‌های پروتئینی، با توجه به وزن مولکولی، نقطه ایزوالکتریک، شکل لکه و با جستجو در مقالات مرتبط و سایت Uniprot، به‌طور احتمالی مورد شناسایی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که در این مراحل دامنه وسیعی از فعالیت‌های متابولیکی شامل فتوسنتز، تنفس، بیوسنتز پروتئین‌ها، انتقال پروتئین‌ها، مونتاژ و بسته‌بندی پروتئین‌ها، بیوسنتز کربوهیدرات‌ها، سیستم انتقال‌پیام، سم‌زدایی و فرایندهای پایه‌ای ژنتیکی (همانندسازی، نسخه‌برداری و ترجمه) طی مراحل مختلف رشد گیاه گندم دچار تغییرات شده‌اند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Comparison of Bread Wheat Leaf Protein Profile During Developmental Stages of Leaves and Tillering Using Two-dimensional Electrophoresis

نویسندگان [English]

  • Ali Mehras Mehrabi 1
  • Yeganeh Shafiei 2
  • Mahin Soleimani 2
  • Ali Mostafaie 3
1 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Young Researchers and Elite Club, Kermanshah Branch, Islsmic Azad University, Kermanshah, Iran
2 MSc Student, Department of Agronomy and Plant Breeding, Young Researchers and Elite Club, Kermanshah Branch, Islsmic Azad University, Kermanshah, Iran
3 Professor, Medical Biology Research Center, Kermanshah University of Medical Sciences, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

Because of to the importance of wheat, it seems necessary to identify the proteins involved in different stages of its growth. This is for breeding more capable plants, which have more production and are resistant to adverse environmental conditions. In this study, proteomics was used to identify and compare the protein pattern of bread wheat in developmental stages of leaves and tillering stages. For this purpose, Bread wheat cultivar Azar2 was cultivated in greenhouse conditions and samples were taken at different stages of leaf development (single-leaf, two-leaf and three-leaf) and three stages during the tillering period. Protein extraction was performed by TCA-acetone method and proteins were separated by 2D electrophoresis. By analyzing the resulting gels by Image master 6.0 software, 360 reproducible protein spots were identified in the leaf development stages and 400 reproducible protein spots in the tillering stages. Of these, 31 protein spots in different stages of leaf development and 31 protein spots in different stages of tillering showed significant changes. Finally, protein spots were identified based on their molecular weight, isoelectric point, spot shape, and by searching related articles and the Uniprot site. The results showed that in these stages, a wide range of metabolic activities including photosynthesis, respiration, protein biosynthesis, protein transport, protein assembly, and packaging, carbohydrate biosynthesis, message transmission system, toxin degeneration and basic genetic processes (replication, transcription and translation) were changed during different stages of wheat plant growth.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wheat
  • Developmental stages
  • Proteomics
  • Azar2
دوفصلنامه فن آوری زیستی در کشاورزی(علمی-پژوهشی)
دوره 10، شماره 2
اسفند 1398
صفحه 19-28

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار