ارزيابي بيان ژن‌هاي كاتالاز و سوپر اكسيد دسموتاز در پاسخ به آلودگي قارچ فوزاريوم در لاين‌هاي مقاوم، نيمه مقاوم و حساس ذرت

Evaluation of the gene expression of Catalase and Superoxide dismutase in response to Fusarium fungus infection in resistant, moderate resistant and sensitive corn lines

گياهان با توسعه يك سازوكار دفاعي ضد ميكروبي، مي‌توانند خود را در مقابل آسيب‌هاي تنش اكسيداتيو محافظت ‌كنند. آنزيم‌هاي خاص آنتي‌اكسيدان‌هاي مختلف مانند پراكسيداز[1] (POX)، كاتالاز[1] (CAT)، سوپراكسيد دسموتاز [1](SOD) و پلي فنول اكسيداز [1](PPO) در متابوليسم گونه‌هاي فعال اكسيژني، در طي حمله بيمارگر شركت‌ مي‌كنند. به منظور شناسايي نقش اين آنزيم‌ها در مقاومت ذرت به قارچ F. verticillioides، آزمايشي در قالب طرح بلوك­هاي كامل تصادفي با سه تكرار انجام گرفت. آلوده سازي ابريشم و دانه ذرت با سوسپانسيون فوزاريوم صورت گرفت و از آن­ها در زمان‌هاي 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت بعد از آلودگي، نمونه‌برداري شد و بلال­هاي آلوده نشده به‌عنوان شاهد منظور شدند. بعد از ارزيابي بيان ژن CAT و SOD با استفاده از روش Real-Time PCR، مشخص شد اين دو ژن هماهنگ با هم عمل‌ مي‌كنند. بيان اين دو ژن بعد از آلودگي در هر دو ژنوتيپ مقاوم و حساس تغيير پيدا‌ مي‌كند اما ميزان بيان آن‌ها قبل از آلودگي در لاين مقاوم بيشتر مشاهده شد. بيان ژن­هاي CAT و SOD در لاين مقاوم بيش‌تر از لاين حساس بود. هم‌چنين مشاهده شد كه آلودگي از طريق ابريشم خسارت بيش‌تري نسبت به آلودگي از طريق دانه به بلال ذرت وارد مي‌كند. نقاط زماني كه تغييرات چشمگير در بيان ژن­هاي CAT و SOD رخ داد در ساعات اوليه تماس با پاتوژن و اواخر آلودگي بود.

Plants with antimicrobial defense mechanism development can protect themselves against oxidative stress damage. Antioxidant enzymes such as Proxidase(POX), Catalase(CAT), Superoxide dismutase(SOD) and Poly Phenol Oxidase(PPO) participate in the active oxygen species metabolisms during the pathogen's attack. In order to identify the role of these enzymes in corn resistance to fungi Fusarium verticillioides. The experiment was done based on randomized complete block design with three replications. Silk and corn grain infection was done with fusarium suspension and after 12, 24, 48, 72 and 96 hours sampling was done and uninfected ears was considered as a control. After evaluating the gene expression CAT and SOD using Real time PCR, it was identified these two genes act together. The expression of these two genes after the infection in both sensitive and resistant genotypes increases, but the amount of expression was observed more before the infection in resistant line. The Expression of CAT and SOD Genes in resistant line was more stable than sensitive line. It was also observed that infection through the silk is more damaging than the grain in ear corn. The point when the significant changes made for the expression of CAT and SOD genes in the early hours, contact with pathogens and late infection.