تاثیر اسید سالیسیلیک و جاسمونیک بر بیان ژن‌های آنتی‌اکسیدانت در گوجه‌فرنگی(Solanum lycopersicum cv. Superchief) مایه‌زنی شده با ویروس موزاییک خیار (CMV)

کد مقاله : 1935-23IPPC
نویسندگان
1خیابان دانشگاه- دانشگاه محقق اردبیلی- دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی- گروه گیاهپزشکی
2فارغ التحصیل دکتری ویروس شناسی
3دانشیار بیماری شناسی گیاهی-گروه گیاهپزشکی- داتنشگاه تبریز
4استاد گروه زراعت و اصلاح نباتان
چکیده
در این آزمایش، اثر اسید سالیسیلیک (SA) و اسید جاسمونیک (JA) بر بیان ژن‌های رمزکنندۀ آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت و القای مقاومت به تنش اکسیداتیو ناشی از آلودگی با ویروس CMV در گوجه‌فرنگی (رقم سوپرچیف) بررسی گردید. تیمارها شامل CMV، SA (1 میلی‌مولار)، JA (5/0 میلی‌مولار)، SA+JA، SA+CMV، JA+CMV، SA+JA+CMV و شاهد بود. نمونه‌ها در صفر، 1، 2، 4، 6، 8 و 15 روز پس از مایه‌زنی تهیه شدند. نتایج نشان داد که تغییر بیان ژن‌های رمز کننده برای آنزیم‌های پراکسیداز (POD) و سوپراکسید دیسمیوتاز (SOD) در گیاهان شاهد، تا حد زیادی مشابه بود و در روز پانزدهم اندکی افزایش داشت، ولی بیان ژن‌ رمزکننده آنزیم‌ کاتالاز (CAT) تا روز پانزدهم پس از مایه‌زنی روند نزولی نشان داد. در گیاهان آلوده به CMV، ژن CAT فرو تنظیمی نشان داد، ولی ژن POD تا روز ششم و ژن SOD تا روز پانزدهم پس از مایه‌زنی فراتنظیم شد. بیش‌ترین میزان بیان ژن‌های POD و SOD در تیمار SA+JA+CMV در روز پانزدهم نمونه‌برداری دیده شد که به ترتیب 165 و 120 درصد افزایش نسبت به زمان قبل از اعمال هورمون نشان داد. در تیمارهای حاوی JA، بیان CAT بیشتر از سایر تیمارها بود که بیانگر اثر کاهنده SA بر نسخه‌برداری و فعالیت آنزیم کاتالاز در مراحل اولیه بیماری است تا بتواند از علامت رادیکال H2O2 به عنوان پیک ثانویه در ایجاد و انتقال علامت استفاده کند. به طور کلی، نقش آنزیم پراکسیداز در گوجه‌فرنگی رقم سوپرچیف در پاکسازی رادیکال H2O2 بیش‌تر از نقش کاتالاز بود و از ترکیب دو هورمون می‌توان قبل از آلودگی ویروسی برای جلوگیری از تنش اکسیداتیو استفاده کرد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Effect of salicylic and jasmonic acids on the expression of antioxidant genes in tomato (Solanum lycopersicum cv. Superchief) plants inoculated with Cucumber mosaic virus (CMV)
Authors
Mahdi Davari, Sahar Gholi-Tolouie, Nemat Sokhandan Bashir, Mohammad Sedghi
Abstract
In this experiment, the effect of salicylic acid (SA) and jasmonic acid (JA) was investigated on the expression of genes encoding antioxidant enzymes and induction of resistance to oxidative stress due to Cucumber mosaic virus (CMV) infection in tomato (Superchief cultivar) plants. Treatments were included of CMV, SA (1 mM), JA (0.5 mM), SA+JA, SA+CMV, JA+CMV, SA+JA+CMV and a control. Samples were taken at 0, 1, 2, 4, 6, 8, and 15 days post inoculation (dpi). Results showed that changes in the expression level of genes encoding peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD) enzymes were similar extensively in control plants and increased at 15 dpi, but the expression level of genes encoding catalase (CAT) enzyme were gradually decreased until 15 dpi. In CMV infected plants, CAT gene was down-regulated, but POD and SOD genes were up-regulated to 6 to 15 dpi, respctively. The highest expression rate of POD and SOD genes was observed at 15 dpi in SA+JA+CMV treatment which was 165 and 120% greater than before hormone application, respectively. Expression of CAT gene was greater in JA included treatments that is an indicator of reductive effect of SA on transcription and activity of catalase at the early stages of infection to utilize the signal of H2O2 radical as a secondary messenger in establishment and transduction of signal. In conclusion, peroxidase role in scavenging of H2O2 was greater than catalase in Superchief cultivar, and it is possible to use the combination of two hormones for inhibiting the oxidative stress before virus infection.
Keywords
oxidative stress, biotic stress, virus, hormone, Real time PCR