تاثیر کیتوزان بر القای ژن‌های دخیل در مقاومت به بیماری سوختگی غلاف برنج ناشی از rhizoctonia solani

هدف: برنج (oryza sativa l.)منبع غذایی نیمی از جمعیت جهان است. بیماری‌ سوختگی غلاف ناشی از rhizoctonia solani تولید برنج را به شدت محدود کرده و منجر به زیان اقتصادی و تهدید امنیت غذایی شده است. استفاده از قارچ‌کش‌ها یک روش معمول برای کنترل بیماری‌های گیاهی است ولی تهدید جدی برای سلامتی انسان و محیط زیست است. بنابراین یافتن ترکیبات زیست سازگاری که در کنترل بیماری موثر باشند یک نیاز اساسی است. کیتوزان یک ترکیب زیست سازگار بوده و در بررسی‌های مختلف نیز نشان داده است که باعث کاهش خسارت می‌شود. لذا، هدف‌ از این پژوهش بررسی القاء مقاومت در دو رقم داخلی برنج با کیتوزان در برابر قارچ عامل بیماری سوختگی غلاف است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش ابتدا گیاهچه‌های برنج (ارقام طارم و خزر) کشت، سپس با کیتوزان تیمار نموده و 48 ساعت بعد، گیاهچه‌ها با قارچ r. solani مایه‌زنی شدند. نمونه‌برداری در بازه‌های زمانی0، 24، 48، 72 و 96 ساعت بعد از مایه زنی انجام گرفت. rna کل از نمونه‌ها استخراج و بعد از زدودن dna ژنومی، cdna ساخته شد. بیان ژن با تکنیک qpcr با استفاده از آغازگر‌های اختصاصی ژن‌ها pal، lox، pr1، pr3 و pr5 انجام گردید.نتایج: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که در تمامی منابع تغییرات، میزان بیان ژن‌های lox، pr1، pr3 و pr5 معنی‌دار بود. بین رقم مقاوم (طارم) و رقم حساس (خزر) به جز ژن pr1 و pr5 در مابقی ژن‌ها، مقایسه میانگین ها معنی‌دار بوده است که نشان داد ژن‌ها در ارقام مقاوم در مقایسه با ارقام حساس پتانسیل بیان بیشتری دارند که در هنگام آلودگی، سریع‌تر و به میزان بیشتری بیان می‌شوند.نتیجه گیری: در این پژوهش کیتوزان باعث افزایش میزان بیان ژن‌های pal، lox، pr1، pr3 و pr5 در گیاهان تیمار شده نسبت به گیاهان شاهد شده است. این نتایج نشان داد کیتوزان یک گرم در لیتر که روی قسمت‌های هوایی بوته‌ها اسپری شده بود باعث القا پروتئین-های مرتبط با بیماریزایی و تشکیل سد‌های فیزیکی و شیمیایی در برابر عوامل بیماری‌زا می‌گردد در نتیجه می‌تواند در مدیریت زراعی برای کاهش میزان آلودگی r. solani در برنج استفاده و جایگزین مناسبی برای قارچ‌کش‌ها باشد.

the impact of chitosan on the activation of genes related to resistance against rice sheath blight caused by rhizoctonia solani

objectiverice is a staple food for half the world’s population. the sheath blight disease caused by rhizoctonia solani poses a significant threat to rice production. while fungicides are commonly used to control plant diseases, they pose significant risks to human health and the environment. therefore, finding biocompatible compounds that are effective in disease control is essential. chitosan, a biocompatible compound, has been demonstrated in various studies to reduce damage. the objective of this research is to explore the induction of resistance in two domestic varieties of rice using chitosan against the fungus responsible for pod burn.materials and methodsin the research, rice seedlings (cultivar tarom and khazar) were cultured and treated with chitosan. after 48 hours, the seedlings were infected with r. solani. samples were collected at 0, 24, 48, 72, and 96 hours after the pathogen treatment. total rna was extracted from the samples, and cdna was synthesized. gene transcript analysis was conducted using the qpcr technique with specific primers pal, lox, pr1, pr3, and pr5 genes.resultsthe variance analysis results indicated that changes in the expression levels of pal, lox, pr1, pr3, and pr5 genes were significant across all sources. significant differences were observed in the expression levels of all genes. this suggests that genes in the resistant cultivar have a higher expression potential compared to the sensitive cultivar, leading to faster and more extensive-expression during contamination.conclusionin this study, chitosan increased the expression of pal, lox, pr1, pr3 and pr5 genes in treated plants compared to control plants. the results of this study demonstrate that applying one gram per liter of chitosan to the aerial parts of plants induces proteins related to pathogenicity and creates physical and chemical barriers against pathogens. consequently, it can be utilized in agricultural management to decrease r. solani contamination in rice and is a viable alternative to fungicides.