مطالعه بيان ژن هاي فنيل آلانين آمونيالياز و پروتيين شبه توماتين در گياه آفتابگردان آلوده به بيماري پوسيدگي اسكلروتينيايي يقه ساقه

Study of gene expression profiling of phenylalanine ammonialyase and thaumatin-like protein in sunflower infected by Sclerotinia stem rot diseas

پوسيدگي اسكلروتينيايي ريشه و طوقه كه توسط قارچ Sclerotinia sclerotiorum ايجاد مي شود، يكي از مهمترين بيماري هاي قارچي آفتابگردان در ايران به شمار مي رود. استفاده از ژنوتيپ هاي مقاوم به بيماري يكي از اقتصادي ترين روش هاي كنترل آن است. در اين تحقيق، ميزان بيان ژن هاي فنيل آلانين آمونيالياز 2 (PAL2) وپروتيين شبه توماتين (TLP) در ژنوتيپ هاي LC106-C و RHA265 آفتابگردان بعد از آلودگي با جدايه ي SSU53 قارچ عامل بيماري و با روش Real time PCR بررسي شد. نتايج نشان داد كه اثر ژنوتيپ، زمان پس از آلودگي و همچنين اثر متقابل ژنوتيپ × زمان بر ميزان بيان هر دو ژن TLP و PAL معني دار است. نتايج برش دهي اثر متقابل نشان داد كه در رابطه با ژن PAL بين دو ژنوتيپ در زمان هاي 6 و 48 ساعت پس از آلودگي و در رابطه با ژن TLP در 48 ساعت پس از آلودگي اختلاف معني دار وجود دارد. بيشتر بودن ميزان بيان ژنهاي مورد مطالعه در لاين مقاوم (LC106-C) در مقايسه با لاين حساس (RHA265)، تاييدي بر دخالت ژن هاي فوق در مقاومت جزيي آفتابگردان به بيماري اسكلروتينيا و مقاومت لاين LC106-C در سطح مولكولي است. نتايج اين پژوهش مي تواند در برنامه هاي به نژادي آفتابگردان براي توليد ارقام مقاوم به بيماري اسكلروتينيا مفيد واقع گردد.

Sclerotinia stem rot disease caused by Sclerotinia sclerotiorum is one of the most important diseases of sunflower. The use of resistant genotypes is potentially an economically useful method for its control. In this study, the expression level of the genes encoding phenylalanine ammonia-lyase 2 (PAL2) and thaumatin-like protein (TLP) were measured in the LC106-C and RHA265 genotypes of sunflower inoculated with SSU53 isolate of S. sclerotiorum by real time PCR technique. The results revealed that transcript levels of both the PAL2 and TLP genes were significantly affected by genotype, time after inoculation and genotype-time of inoculation interactions. In particular there were significant differences between the expression of PAL in two genotypes 6 and 48 hours after infection. Concerning the expression of the TLP gene, the maximum difference between two genotypes was observed 48 hours after infection. The high expression level of studied genes in a resistant line compared to a susceptible one confirms the involvement of these genes in partial resistance of sunflower to Sclerotinia stem rot disease. It also confirms the resistance of LC106-C to the disease at the molecular level. The findings of this study can be useful in sunflower breeding programs for producing cultivars resistant to Sclerotinia stem rot disease.