بررسي پروتئوم برگ كلزاي بهاره تحت تنش شوري

Proteomic Analysis of Spring Rapeseed Leaves under Salt Stress

شوري يكي از مشكلات اساسي در توليد محصولات كشاورزي به شمار ميرود. كلزا به علت كيفيت بالاي روغن دانه، مقادير زياد اسيدهاي چرب اشباع نشده و عملكرد بيشتر روغن در واحد سطح نسبت به ديگر دانههاي روغني، برتري دارد. اگرچه كلزا جزو گياهان نيمه متحمل به شوري طبقه بندي ميشود ولي در شوري بالاتر از حد آستانه، كاهش عملكرد بيشتري از ساير نباتات زراعي نشان ميدهد، به همين دليل اصلاح آن براي افزايش تحمل به تنش شوري ضروري به نظر مي- رسد. جهت شناسايي مكانيسمهاي مولكولي و مورفوفيزيولوژيكي تحمل به تنش شوري، تغييرات بيان پروتئينهاي رقم متحمل Safi7 تحت تنش شوري مورد بررسي قرار گرفت. شوري از نوع كلريد سديم با سطوح صفر (شاهد) ، 150 و 300 ميلي مولار (mM (باعث كاهش معني دار وزن + خشك اندام هوايي، ارتفاع بوته، پتاسيم برگ و نسبت K برگ و افزايش ميزان سديم برگ +Na/ گرديد. الكتروفورز دو بعدي منجر به شناسايي 110 لكهي پروتئيني تكرارپذير شد، كه از بين آنها 37 لكه براساس شاخص فاكتور القا (Factor Induction ،(داراي تغييرات بيان معنيدار بودند. پنج لكه پروتئيني در سطح احتمال 5 %معنيدار گرديد، كه يك لكه افزايش بيان و چهار لكه ديگركاهش بيان نشان دادند. شناسايي اين لكهها با استفاده از روش طيفسنجي جرمي -LC MS/MS صورت گرفت، كه پروتئينهاي شناساييشده در چرخه توليد انرژي و فتوسنتز نقش داشتند.

Excess salinity is one of the most important problems of agricultural production. Rapeseed is a superior oilseed due to the high quality of oil, large amounts of polyunsaturated fatty acids and oil yield. Rapeseed is classified as a semi-salt-tolerant plant although yields decrease more than in many other crops when salinity is higher than the threshold. Therefore breeding for increasing salt tolerance would be of interest. Changes of protein expression were investigated in a Safi7 tolerant genotype in order to identify the molecular mechanisms of salinity tolerance in rapeseed. NaCl concentrations of 0 (control), 150 and 300 mM caused a significant increase of Na+ content in leaves and a decrease of shoot dry weight, shoot height, leaf K+ content and the leaf K+/Na+ ratio. 110 repeatably-appearing protein spots were identified on two-dimensional electrophoresis (2-DE) gels and among them, 37 spots showed significant expression changes based on changes in the induction factor (IF). Among them, 5 spots showed significant statistically changes at the 95% confidence level, with 1 spot being up-regulated and the other four spots down-regulated. Identification of the spots was performed by LC-MS/MS mass spectrometry analysis. The identified proteins play a key role in energy production and photosynthesis. Our results indicated that these proteins can also play a role in rapeseeds tolerance to salt stresses.