cdna-aflp analysis of plant defense genes expressed in wheat (cv. chamran) infected with mycosphaerella graminicola

Differential induction of genes in wheat (cv. chamran) in response to mycosphaerella graminicola was studied using cdna-aflp analysis. the three weeks old wheat seedlings were inoculated by the fungal pathogen, then the samples were collected at six time points (0, 12, 24, 48, 72, 96 hours) after inoculation with pathogen. by comparing the expression patterns of induced (infected) with non-induced (uninfected) plants, 276 differentially expressed fragments were identified and sequenced. blast search of wheat genes assigned these sequences to different functional categories including defense, metabolism, energy, transcription, transport, signal transduction, stress response, secondary metabolism, and unknown sequences. eight defense-related genes including lipoxygenase, peroxidase (pr 9), chitinase (pr 2, 4, 8) , pr-1, thaumatin-like protein (pr5), phenylalanine ammonia lyase (pal), β-1-3 glucanase (pr3), disulfide isomerase, and methionine sulfoxide reductase were induced 12 to 24 hours after inoculation in this cultivar of wheat. induction of glucosyltransferase, catalase, and putative xylanase inhibitor genes were observed around 48 h after inoculation with pathogen. expression patterns of the other three genes, i.e., chalcone synthase, executer 1 protein, and nonspecific lipid transfer protein showed that these genes were induced later after inoculation (72-96 hours). our data showed that expression of the pr- proteins were enhanced 24 h after inoculation, suggesting that they may play a role in the defense against m. graminicola. expression of lipoxygenase, glycosyltransferase, thaumatin like protein, putative xylanase inhibitor, executer 1 protein and nonspecific lipid transfer protein are reported for the first time in this interaction.

تجزیه و تحلیل ژن های دفاعی در گندم (رقم چمران) آلوده به Mycosphaerella graminicola بوسیله روش cDNA-AFLP

القای افتراقی ژن ها در گندم (رقم چمران) در پاسخ به Mycosphaerella graminicola با استفاده از روش cDNAAFLP مورد مطالعه قرار گرفت. گیاهچه های سه هفته ای گندم توسط بیمارگر قارچ تلقیح شد، سپس در شش نقطه زمانی (0 ، 12 ، 24 ، 48 ، 72 ، 96 ساعت) پس از تلقیح با بیمارگر نمونه برداری از گیاهان انجام شد. با مقایسه الگوی بیان گیاهان تلقیح شده (آلوده) با گیاهان تلقیح نشده (غیر آلوده) ، 276 قطعه با بیان متفاوت شناسایی و توالی یابی شدند. با بررسی توالی های بدست امده در NCBI این توالی به دسته های مختلف عملکردی از جمله دفاع ، متابولیسم ، انرژی ، رونویسی ، انتقال ، انتقال سیگنال ، پاسخ استرس ، متابولیسم ثانویه و توالی ناشناخته دسته بندی شدند. هشت ژن مربوط به دفاع از جمله لیپوکسیژناز ، پراکسیداز (PR 9) ، کیتیناز (PR 2 ، 4 ، 8) ، PR1 ، پروتئین شبه توماتین (PR5) ، فنیل آلانین آمونیاک لیاز (PAL) ، beta;13 گلوکاناز ( PR3) ، دی سولفید ایزومراز و متیونین سولفوکسید ردوکتاز 12 تا 24 ساعت پس از تلقیح در این رقم گندم القا شدند. القای گلوکوزیل ترانسفراز ، کاتالاز و ژنهای مهارکننده زایلاناز حدود 48 ساعت پس از تلقیح با پاتوژن مشاهده شد. الگوهای بیان سه ژن دیگر ، یعنی کالکون سنتاز ، پروتئین EXECUTER 1 و پروتئین انتقال چربی غیر اختصاصی نشان داد که این ژن ها 72الی 96 ساعت پس از تلقیح القا شده اند. داده های ما نشان داد که بیان پروتئین های PR 24ساعت پس از تلقیح افزایش یافته و نشان می دهد که آنها ممکن است در دفاع در برابر M. graminicola نقش داشته باشند. بیان لیپوکسیژناز ، گلیکوزیل ترانسفراز ، پروتئین مانند توماتین ، مهار کننده زیلاناز قلمداد ، پروتئین EXECUTER 1 و پروتئین انتقال چربی غیر اختصاصی برای اولین بار در این واکنش گزارش شده است.