بررسی و مقایسه پروتئوم برگ در ذرت (zea mays l.) تحت تنش شوری

شوری یک تنش اصلی غیر زیستی محدودکننده رشد و بهره‌وری گیاهان در بسیاری از مناطق جهان است که به دلیل افزایش استفاده از آب بیکیفیت برای آبیاری و شوری خاک ایجاد می‌شود. سازگاری یا تحمل گیاه به تنش شوری شامل تغییر فرآیندهای فیزیولوژیکی و مسیرهای متابولیکی و فعال‌سازی شبکه‌های مولکولی یا ژنی است. در این مطالعه از الکتروفو دوبعدی برای شناسایی پروتئین‌های پاسخ‌دهنده به تنش شوری در ذرت استفاده شد. دو لاین ذرت با واکنش متفاوت به تنش شوری r10 (متحمل) و s46 (حساس) انتخاب شدند. در مرحله هشت برگی، تیمار شوری 8 دسی‌زیمنس بر متر بر گیاهان به مدت 20 روز اعمال شد و سپس پروتئین‌های برگ، استخراج گردید. لکه‌هایی با بیش از 1.5 برابر افزایش یا کاهش بیان جدا گردیدند و توسط دستگاه طیف‌سنجی جرمی شناسایی و تعیین توالی شدند. طبقه‌بندی عملکردی لکه‌های پروتئینی هر لاین بعد از ms/ms نشان داد که پروتئین‌های متفاوت بیان شده دارای فعالیت‌های متابولیکی مختلفی هستند. در لاین متحمل r10 تعداد پنج لکه افزایش بیان نشان داد که شامل پروتئین‌های pyruvate orthophosphate dikinase، atp synthase subunit beta، germinlike protein،chlorophyll ab binding protein ، triosephosphate isomerase و 40s ribosomal protein می‌باشند. همچنین در لاین حساس s46 یک لکه‌ افزایش بیان نشان داد که شامل پروتئین‌ proteasome subunit beta می‌باشد و دو لکهکاهش بیان نشان دادند که شامل پروتئین‌های chlorophyll ab binding protein و ribulose bisphosphate carboxylase small chain می‌باشند. پروتئین‌های شناسایی شده در این مطالعه و مسیرهای بیوشیمیایی احتمالی مرتبط، اطلاعات جدیدی را در پاسخ لاینهای ذرت (r10 و s46) به تنش شوری ارائه می‌دهند.

Study and comparison of leaf proteome in maize (Zea mays L.) under salt stress

Salinity is a major abiotic stress that limits the growth and productivity of plants in many parts of the world due to increased use of poorquality water for irrigation and soil salinity. Plant adaptation or tolerance to salinity stress involves alteration in physiological processes and metabolic pathways and activating molecular or gene networks. In this study, 2DE technique was used to identify proteins responsive to salinity stress in maize. Two maize lines with different responses to salinity stress; R10 (tolerant) and S46 (sensitive) were selected. In the eightleaf stage, salinity stress treatment of 8 dS/m was applied to plants for 20 days and then leaf proteins were extracted. Spots with more than a 1.5fold increase or decrease in their expression were isolated and sequenced by mass spectrometry. Functional classification of protein spots per line after MS/MS revealed that the differentlly expressed proteins have different metabolic activities. In the tolerant line (R10), 5 spots including Pyruvate orthophosphate dikinase proteins, ATP synthase subunit beta, Germinlike protein, Chlorophyll ab binding protein, Triosephosphate isomerase, and 40S ribosomal protein, respectively showed an increased expression level. Moreover, in the sensitive line (S46), one spot showed an increased expression level that related to Proteasome subunit beta proteins, and two spots including Chlorophyll ab binding protein and Ribulose bisphosphate carboxylase small chain protein showed a decreased expression level. The proteins identified in this study and the possible related biochemical pathways provide new information on the response of maize lines (R10 and S46) to salinity stress.