مطالعه تغییرات بیوشیمیایی و مولکولی چند رقم برنج ایرانی در تعامل با بیمارگر باکتریایی Xanthomonas Oryzae Pv. Oryzae عامل بیماری سوختگی برگ

سوختگی باکتریایی برنج (xoo) xanthamonos oryzae pv. oryzae یکی از مخرب ترین بیماریهای باکتریایی برنج در برخی از مناطق کشت برنج در دنیا بویژه مناطق گرمسیری آسیایی می باشد. کارایی پایین روش هایی مدیریت بیماری بخصوص روش شیمیایی سبب شده تا بیشتر تحقیقات روی ارقام مقاوم و درک مکانیسم های مقاومت از طریق مطالعه تعاملات بیوشیمیایی و شناخت ژنهای مقاوم در مدیریت برنامه کاربردی قرار گیرد. این پژوهش با هدف ارزیابی مقاومت 24 رقم تجاری برنج ایرانی در مقابل باکتری عامل سوختگی و مطالعه برخی مکانسیم مقاومت در سطوح بیوشیمیایی و الگوی تظاهر ژن pal به روش qrt-pcr انجام گرفت. نتایج ارزیابی گلخانه ای نشان داد ارقام مختلف در توسعه طول لکه در برگ به عنوان مهمترین صفت ارزیابی بیماری اختلاف دارند. رقم تجاری خزر و نعمت در بالاترین سطح مقاومت و رقم طارم محلی و دیلمانی بیشترین حساسیت را بر اساس شاخص ارزیابی (مقاومت کمی) نسبت به این بیماری نشان دادند. ارزیابی بیوشیمیایی آنزیم های کاتالاز، گایکول پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و فنل کل در رقم مقاوم خزر و حساس طارم محلی نشان از روند فعالیت بالای این آنزیم ها در رقم مقاوم در مقایسه با رقم حساس در ساعات اولیه پس از مایه زنی داشته که اختلاف بین رقم مقاوم و حساس در سطح یک درصد معنی دار می باشد. نرخ بیان ژن pal نیز در رقم مقاوم خزر در ساعات اولیه پس از مایه زنی نسبت به رقم حساس بطور قابل ملاحظه ای بالاتر بوده است. در مجموع به نظر می رسد القای ژن pal و بدنبال آن افزایش تجمع آنزیم های اکسیدانی و آنتی اکسیدانی در بروز مقاومت رقم خزر نسبت به رقم حساس طارم محلی بخشی از ساز وکار دفاعی برنج در مقابل باکتری xoo می باشد.

Study of Biochemical and Molecular Changes of Iranian Rice Cultivars in Interaction with Bacterial Pathogen Xanthomonas oryzae pv. oryzae Causes Leaf Blight Disease

Rice bacterial blight caused by Xanthamonos oryzae pv. oryzae is one of the most destructive bacterial diseases of rice in some areas of rice cultivation in the world, especially in the tropics of Asia. The low efficiency of disease management methods, especially chemical methods, has led to more research on recognizing resistant cultivars and understanding resistance mechanisms through the study of biochemical interactions and recognition of resistant genes. This study aimed to evaluate the resistance of 24 commercial Iranian rice cultivars against bacterial blight and to study some mechanisms of resistance at biochemical levels and the pattern of PAL gene expression by the qRTPCR method. The results of the greenhouse assessment showed that different cultivars varied in the development of leaf spot length as the most important trait for disease evaluation. The Khazar and Nemat commercial cultivars at the highest level of resistance and the Tarom (mahalli) and Dilamani cultivars showed the highest sensitivity based on the evaluation index (quantitative resistance) of this disease. Biochemical evaluation of Catalase, guaiacol peroxidase, superoxide dismutase enzymes and total phenol in the resistant and sensitive cultivar shows the high activity of these enzymes in the resistant cultivar compared to the sensitive cultivar in the early hours after inoculation. The difference between resistant and sensitive cultivars was significant at the level of one percent. The PAL gene expression rate was also significantly higher in the resistant Caspian cultivar in the early hours (12h) after inoculation than the sensitive cultivar. Overall, it seems that the induction of the PAL gene and the subsequent increase in the accumulation of oxidative and antioxidant enzymes in the resistance of Khazar cultivar to the sensitive cultivar of Tarom, it is part of the defense mechanism of rice against Xoo bacteria.