بررسی الگوی پروتئومی جو بهاره (hordeum vulgare) تحت تنش سرمای کوتاه مدت

سرما یکی از مهمترین تنش های غیر زیستی است که باعث ایجاد محدودیت در رشد گیاهان وکاهش تولید محصول در مناطق سردسیر و معتدل می شود. برای درک مکانیسم مولکولی سازش گیاهچه های جو بهاره با سرمای کوتاه مدت، تغییرات پروتئومی برگ جو مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور سرمای 4 درجه سانتی گراد به مدت 48 ساعت بر روی گیاهچه های جو رقم aths اعمال گردید. سپس برگهای سوم برداشت شده و با گیاهچه های رشد یافته در شرایط نرمال 25 درجه سانتی گراد مقایسه شدند. تجزیه پروتئوم توسط الکتروفورز دو بعدی و رنگ آمیزی آبی کوماسی انجام شد. 15 لکه پروتئینی تکرارپذیر دارای اختلاف معنی دار از نظر بیان بین شرایط تنش و کنترل شناسایی شدند که 10 لکه افزایش بیان و 5 لکه کاهش بیان در تنش سرمای چهار درجه را نشان دادند. با استفاده از طیف سنجی جرمی maldi-tof 7 لکه پروتئینی شناسایی شدند که این پروتئین ها در مسیرهای چرخه کالوین، انتقال الکترون، واکنش نوری و ترارسانی علامت درگیر بودند. افزایش بیان در پروتئین هایی مشاهده گردید که در یکپارچگی کلروپلاست، متابولیسم انرژی ، دفاع آنتی اکسیدانی و فتوسنتز دخالت داشتند. این بررسی نشان داد که تنش سرما در جو بهاره فتوسنتز را بیشتر تحت تاثیر قرار می دهد.

Proteomic Analysis of Spring Barley Leaves Under Short Term Cold Stress

cold is one of the most significant abiotic stresses which restrict crop growth and productivity worldwide. In order to investigate how spring barley (Hordeum vulgare L.) seedlings adapt to shortterm periods of low temperature, the present study explored proteomic changes in leaves. Cold stress at 4 deg;C was applied to barley seedlings for 48 hours; third leaves were harvested and compared with seedlings grown in normal conditions (25 deg; C). The proteomic analysis was conducted by twodimensional electrophoresis (2DE) and the Coomassie blue staining procedure. Fifteen reproducible protein spots showing a significant difference between the control condition and cold stress were identified; 10 of the spots demonstrated an increase in expression while 5 spots showed a decrease under 4 deg;C cold stress for 48 hours. By applying MALDITOF analysis, 7 spots were identified. These responsive proteins were involved in the Calvin cycle, photosynthetic electron transport, light reaction, and signal transduction. The upregulation of proteins involved in the regulation of the chloroplast system, the integrity of chloroplasts, energy metabolism, antioxidant defense, and photosynthesis has probably acclimatized the plant to cold stress. These findings indicate that there was greater cold stress affecting photosynthesis in spring barley and it is of crucial importance to maintain the efficiency of photosynthesis under cold stress.