تاثیر قارچ blumeria graminis (عامل سفیدک پودری) بر بیان ژن‌های دخیل در مسیر تولید آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت در واکنش مقاومت جو

به‌منظور بررسی تاثیر قارچ  blumeria graminis (عامل سفیدک پودری) بر بیان برخی ژن‌های مرتبط با واکنش مقاومت در جو، از یک قم حساس (افضل)، یک ژنوتیپ نیمه‌حساس (لاین67) و یک ژنوتیپ مقاوم (لاین104) به بیماری سفیدک پودری جو استفاده گردید. پس از کشت ژنوتیپ‌ها در گلخانه، گیاهچه‌های هفت‌روزه تلقیح شدند و نمونه‌برداری در زمان‌های مختلف پس از تلقیح (10-0 روز) انجام شد. تغییر در سطح بیان ژن با استفاده از روش qrt-pcr مورد بررسی قرار گرفت. بررسی نتایج مولکولی داده‌ها نشان داد که ژن‌های رمزکننده کیتیناز و گلوکاناز به‌عنوان آنزیم‌های کلیدی در تخریب دیواره سلولی قارچ‌ها، بیان بیشتری در ژنوتیپ مقاوم (لاین104) داشتند. سطح در ژنوتیپ نیمه‌حساس (لاین67) کمتر از ژنوتیپ مقاوم (لاین104) و بیشتر از رقم حساس افضل بود. بالاترین میزان رونوشت‌های ژن کیتیناز 12 ساعت پس از تلقیح در ژنوتیپ مقاوم (لاین104) و کمترین میزان بیان در زمان مشابه در رقم حساس دیده شد. سطح بیان دو ژن دیگر (گلوکاناز و پراکسیداز) نیز در ژنوتیپ مقاوم (لاین104) بیشتر از رقم حساس افضل بود. افزایش در تعداد رونوشت‌های ژن مپ‌کیناز در ژنوتیپ مقاوم (لاین104) و کاهش آن در رقم حساس افضل، تاییدکننده نقش مسیر کینازی در واکنش فوق‌حساسیت و پاسخ‌های دفاعی گیاه جو در برابر بیماری سفیدک پودری جو بود. با توجه به نتایج حاصل در این مطالعه به نظر می‌رسد واکنش فوق‌حساسیت در ژنوتیپ مقاوم بلافاصله 6 ساعت پس از آلودگی آغاز شده و مانع نفوذ و گسترش بیمارگر در گیاه می‌شود. این واکنش در گیاهان نیمه حساسا و حساس جو مشاهده شد و احتمالا به به‌دلیل تاخیر در پاسخ گیاهان نیمه‌حساس و حساس، بیمارگر فرصت کافی برای نفوذ، تکثیر و گسترش در گیاه میزبان را داشته است. از نتایج این تحقیق می‌توان در ارزیابی سطح مقاومت ارقام زراعی مورد کشت و همچنین ارزیابی مقاومت در مرحله گیاهچه‌ای لاین‌های امیدبخش استفاده نمود.

effect of blumeria graminis (powdery mildew) on expression of some genes involved in resistance reaction in barley

to evaluate the effect of fungus blumeria graminis (powdery mildew disease) on expression of genes associated with resistance reactions in barley, a susceptible cultivar (afzal), a semi-susceptible genotype (line 67) and a resistant genotype (line 104) were selected. following inoculation with blumeria graminis at seedling stage, sampling was performed at different time points (0-10 days). changes in gene expression levels were measured by qrt-pcr analysis. analysis of molecular data showed that the genes encoding chitinase and glucanase as the key enzymes in fungal cell wall degradation, had higher expression levels in the resistant genotype (line 104). the transcript level of chitinase in semi-susceptible genotype (line 67) was lower than that of the resistant genotype (line 104) and higher than that of the susceptible cultivar. most transcripts of chitinase gene were seen at 12 hours post inoculation in the resistant genotype (line 104), whereas the lowest expression level was recorded at the same time in the susceptible cultivar. the expression levels of the other two genes (glucanase and peroxidase) were higher in the resistant genotype (line 104) than those in the susceptible cultivar. increasing in mapk transcripts in resistant genotype (line 104) and its depletion in susceptible cultivar confirmed mapk role in hypersensitive response (hr) and defense responses of barley infected with powdery mildew disease. based on the findings of this study, it appears that the hr in the resistant genotype initiated as early as six hours post inoculation, effectively hindering the penetration and dissemination of the pathogen within the plant. such reaction was not observed in the semi-susceptible and susceptible barley plants, possibly due to delayed in responses, allowing the pathogen ample time to penetrate and propagate within the host plant. the results of this research can be used to evaluate the resistance level of cultivars and also to evaluate the resistance in the seedling stage of promising lines.