changes in the activity of enzymes phenylalanine ammonia-lyase, polyphenol oxidase, and peroxidase in some wheat genotypes against take-all disease

Enzymes play a crucial role in plantpathogen interactions and are very important to manage plant diseases. takeall is a disease (gaeumannomyces graminis var. tritici) affecting the crowns and roots in wheat. so far, the resistance mechanism of this disease has not been identified; therefore, this research was performed to identify the components of resistance to this disease in a number of wheat genotypes. in this study, 8 bread wheat genotypes were cultured, and the changes in ldquo;peroxidase, polyphenol oxidase (ppo), phenylalanine ammonia-lyase (pal), and total protein rdquo; was assessed in 0, 4, 7, 9, and 12 days after inoculation. the results showed that different genotypes of wheat had different pathogenicity reactions to the take-all disease. based on the average disease intensity, the genotypes were divided into three groups: resistant, moderately resistant, and susceptible. the results indicated that the level of polyphenol oxidase and phenylalanine ammonialyase, and the total protein increased in the resistant and moderately resistant groups. cluster analysis by k-means was performed to produce three clusters. polyphenol oxidase activity, phenylalanine ammonialyase activity, and total protein content in the second (resistant) and third (moderately resistant) clusters were higher than the first cluster (susceptible). multivariate analysis indicated that peroxidase enzyme might indirectly influence the resistance. the results have clarified the role of polyphenol oxidase enzymes and total protein in enhancing resistance to take-all disease.

مطالعه تغییرات فعالیت آنزیم‎های فنیل‎آلانین‎آمونیالیاز، پلی‎فنل‎اکسیداز و پراکسیداز در برخی از ژنوتیپ‎های گندم علیه بیماری پاخوره (Take-all Disease)

آنزیم ها نقش مهمی در تعامل گیاه و پاتوژن دارند و از اجزای ضروری مدیریت بیماری های گیاهی هستند. بیماری پاخوره گندم (Gaeumannomyces graminis var. tritici) بیماری پوسیدگی ریشه و طوقه گندم است. تاکنون مکانیسم مقاومتی این بیماری شناسایی نشده است، بنابراین این پژوهش به منظور شناسایی اجزای مقاومت به بیماری در تعدادی از ژنوتیپ lrm;های گندم انجام شد. در این مطالعه 8 ژنوتیپ گندم نان در برابر قارچ عامل بیماری پاخوره گندم مورد مطالعه قرار گرفتند و تغییرات آنزیم های پراکسیداز، پلی فنل lrm;اکسیداز و فنیل آلانین آمونیالیاز و محتوای پروتئین کل در 0 ، 4 ، 7 ، 9 و 12 روز پس از تلقیح بررسی شد. نتایج این مطالعه نشان داد که ژنوتیپ های مختلف واکنش lrm;های متفاوتی نسبت به بیماری پاخوره دارند. براساس میانگین شدت بیماری، ژنوتیپ ها به سه گروه مقاوم، نسبتاً مقاوم و حساس تقسیم شدند. نتایج نشان داد که سطح پلی فنول اکسیداز و فنیل آلانین آمونیالیاز و محتوای پروتئین کل در گروه های مقاوم و نیمه lrm;مقاوم افزایش یافته است. تجزیه و تحلیل خوشه ای با استفاده از روش kmeans به منظور تولید سه خوشه انجام شد. ژنوتیپ های گروه دوم (مقاوم) و سوم (نیمه lrm;مقاوم) دارای سطح بالایی از آنزیم lrm;های پلی فنل اکسیداز، فنیل الانین آمونیالیاز و محتوای پروتئین کل نسبت به گروه اول (حساس) هستند. نتایج تجزیه و تحلیل چندمتغیره نشان داد که آنزیم پراکسیداز ممکن است به طور غیر مستقیم بر مقاومت به بیماری پاخوره تأثیر بگذارد. نتایج به دست آمده نقش آنزیم پلی فنل اکسیداز و پروتئین کل را در ایجاد مقاومت به بیماری پاخوره گندم روشن نمود.