بررسی تاثیر خاموش سازی ژنهای Hsp90، Hsp70 و Smhsp با استفاده از کینتیک فلوئورسنس کلروفیل A در گیاه Nicotiana Benthamiana در پاسخ به تنش شوری

پروتئین های hsp (heat shock proteins)، پروتئین های تنشی هستند که در پاسخ به بسیاری از تنش های محیطی از جمله شوری در سلول ها بیان شده و سبب حفاظت از سلول می شوند. در میان آنها hsp90، hsp70 و smhsp نقش مهمی را در سلول ایفا می کنند. در این تحقیق، ژن های hsp90، hsp70 و smhsp از گیاه مقاوم به شوری کور (capparis spinosa) انتخاب و از روش خاموش سازی ژن با القا ویروسی (virus induced gene silencing) به منظور بررسی نقش آنها استفاده گردید. پس از توقف بیان ژن ها در گیاه تنباکو nicotiana benthamiana با کمک وکتور ویروسی ptrv2 حاوی قطعات ژنی گیاه کور، گیاهان تحت تنش شوری 100 میلی مولار نمک قرارگرفتند. پس از سه هفته میزان شاخص های مربوط به کینتیک فلوئورسنس کلروفیل a نمونه ها اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که خاموش سازی ژن hsp70 به ویژه پس از اعمال تنش شوری نسبت به دو ژن hsp90 و smhsp سبب کاهش قابل ملاحظه ای در شاخص های fv/fo، ψo، φeo، φro، sm/t fm، ψo/(1- ψo) و piabs در گیاه تنباکو شده است. از طرفی میزان اتلاف انرژی در کل مراکز واکنش نسبت به مراکز فعال واکنش (dio/rc) به خصوص پس از اعمال تنش شوری در این گیاه افزایش مشخصی را نشان می دهد. با توجه به نتایج به نظر می رسد که در میان ژن های hsp مورد بررسی، خاموش سازی hsp70 سبب اسیب های شدید در مراکز واکنش فتوسیستم ii به خصوص پس از تنش شوری داشته است.

Effects of Transient Silencing of HSP90, HSP70 and smHSP on Chlorophyll a fluorescence of Nicotiana benthamiana during Adaptation to Salinity Stress

Heat shock proteins (HSPs) as stress proteins have vital roles in plant adaptation to biotic and abiotic stresses. These proteins expressed in almost all kinds of stresses and are well known to be contribute in protection of cells. Among them the HSP90, HSP70 and smHSPs have significant roles in cell. In this study, the gene fragments of smHSP, HSP70 and HSP90 from Capparis spinosa L. plant were cloned into the tobacco rattle virus vector, pTRV2 to heterologously suppress the corresponding endogenes of N. benthamiana. Silenced plants were exposed to salt stress (100 mM NaCl) for 3 weeks and Chl a fluorescence induction kinetics was analyzed. Compare to smHSP and HSP90, silencing of HSP70 was found to have stronger negative effect especially after salinity on some parameters related to the donor site of electron in PSII [Fv/Fo] and, the parameters dependent on the acceptor site of the electron such as phi;Eo, phi;Ro, psi;o and psi;o/(1 psi;o.) It was also represented that simultaneous silencing of the HSP70 gene and salinity treatment resulted in a significant decrease of Sm/t Fm and the Performance Index (PIABS) and an increase of dissipation per active reaction center (DIo/RC). So these results reflecting among the HSPs tested in the present study, HSP70 silencing cause severe injuries in reaction centers of PSII especially after salt stress.