بررسی تغییرات بیان ژن های دفاعی فنیل‌آلانین‌آمونیالیاز و پراکسیداز در برهمکنش با عصارۀ گیاه چریش در گیاه گوجه فرنگی آلوده به نماتد meloidogyne javanica

هدف: هدف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر چند غلظت عصاره آبی میوه چریش بر روی میزان بیان ژن های رمز کننده دو آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز و پراکسیداز در گیاه گوجه فرنگی (دو رقم متین و ارلی اوربانا) در برهم‫کنش با نماتد بیمارگر meloidogynejavanica بود.مواد و روش ها: به‏این‏منظور، گیاه‫چه های گوجه فرنگی در مرحله 4 تا 6 برگی با غلظت های مختلف (غلظت های 25، 50، 75 و 100 درصد) عصاره تلقیح و سپس توسط عامل بیمارگر مایه زنی شد. نمونه برداری از این گیاهان در شش نقطه زمانی (0، 12، 24، 96، 192 و 288 ساعت) بعد از مایه زنی قارچ بیمارگر انجام شد. میزان بیان ژن های رمزکننده این آنزیم ها با روش  real timepcrمورد بررسی قرار گرفت و گیاه مایه زنی شده با عصاره به‏عنوان شاهد در نظر گرفته شد.نتایج: در هر دو رقم مورد بررسی، مقدار بیان ژن رمزکننده هر دو آنزیم در تیمار توام نماتد بیمارگر و عصاره آبی چریش از زمان‏های اولیه پس از مایه زنی روند افزایشی داشت و دارای اختلاف معنی دار با شاهد بود. در رقم متین افزایش بیان ژن با میزان و سرعت بیشتری در مقایسه با رقم ارلی اوربانا اتفاق افتاد به طوری که بیان ژن‏های pal و pox در این رقم به‏ترتیب به‏میزان 18.2 و 14.5 برابر شاهد در گیاه تیمار شده با عصاره و نماتد مشاهده شد. در رقم ارلی اوربانا نیز بیشترین میزان افزایش بیان ژن pal در زمان 192 ساعت و به‏میزان 7.5 برابر، و در مورد ژن pox در زمان 96 ساعت و به‏میزان 3.9 برابر شاهد مشاهده شد. همچنین در آزمایش‏های گلخانه ای شاخص‏های بیماریزایی نماتد کاهش چشمگیری را در مقایسه با رقم ارلی اوربانا نشان دادند.نتیجه‫گیری: بر اساس نتایج این مطالعه برای‏این که گیاه بتواند در برابر تهاجم بیمارگرها مصون بماند باید بیان ژن های دفاعی در زمان‏های ابتدایی بعد از تلقیح بیمارگر افزایش پیدا کند. افزایش زود هنگام بیان ژن ها در گیاهچه‏های تیمار شده با عصاره چریش پدیده ای قابل توجیه در مکانسیم مقاومت گیاه در برابر عامل بیمارگر به‏نظر می رسد.

Investigation of the defense genes expression of Phenylalanine Ammoniumase and Peroxidase in interaction with Neem extract of and Meloidogyne javanica nematodes in tomato

Aim: The aim of this research was to investigate the effects of different concentrations of Azadirachta indica )neem( aqueous extract on the expression of the encoding genes of the two phenylalanine ammonialysis and peroxidase enzymes in tomato (Matin and Early Urbana cultivars) in the interaction with root knot nematode caused by Meloidogyne javanica.Material and methods: The tomato seedlings were inoculated in the 46 leafed stages with different concentrations of the neem extract and then incubated with the pathogen. The plants sampling were at six time points (0, 12, 24, 96, 192 and 288 hours) after pathogen inoculation. The gene expression of the defense enzymes was investigated using the Realtime PCR techniques.Results: In both cultivars, the gene expression of POX and PAL enzymes in the combined treatment of the pathogen nematode and the aqueous neem extract had increasing trend with significant difference with the control. In Matin cultivar, the increase of the gene expression was higher and faster than of Early Urbana cultivar, so that the expression of PAL and POX genes in this cultivar was 18.2 and 14.5 times more than the control. In the early Urbana cultivar, the highest rate of PAL gene expression was observed at 19.2 hours and was 7.5 times, and in the case of POX gene at 96 hours and 3.9 times when it was compared with control. In greenhouse experiments, the nematode pathogenicity indexes showed a significant decrease compared with the Early Urbana cultivar.Conclusion: According to the results, in order to protect the plant against the invasions of the patients, the expression of the defensive genes should be increased at the earliest stages after the inoculation of the patient. Early increase in expression of genes in the seedlings treated with neem extract seems to be a justifiable phenomenon in the plant resistance to the pathogenic agent.