مطالعه ژنتيكي و مولكولي مقامت علف‌هرز خردل وحشي (Sinapis arvensis) به علف‌كش بازدارنده استولاكتات سينتاز

Genetic and molecular study of resistance in weed wild mustard (Sinapis arvensis) to acetolactate synthase inhibitor herbicide

علف‌هاي هرز از جمله خردل وحشي يك مسئله جدي در توليد محصولات زراعي هستند. مقاومت به علف‌كش‌ها در علف‌هاي هرز و خردل وحشي به يك تهديد متداول در كشاورزي تبديل شده است و امنيت غذاي جهاني را به خطر انداخته است. در اين آزمايش ژن ALS علف هرز خردل وحشي مشـكوك به مقـاومت ناشي از غربال مزرعه‌اي و روش‌هاي مبتني بر PCR از مزارع گنـدم استـان كرمانشاه مورد بررسي قرار گرفت. سپس ژن ALS شناسايي، جداسازي و همسانه‌سازي شد. براي اين منظور با توجه به اطلاعات موجود در پايگاه NCBI، پرايمرهاي مناسب طراحي و با RT-PCR توالي ژني مذكور تكثير و به منظور توالي‌يابي در وكتور pTZ57R/T درون باكتري E. coli سويه‌ي DH5α همسانه‌سازي شد. براساس نتايج مولكولي مبتني بر PCR، تعداد شش بيوتيپ، جهش در جايگاه هدف را نشان دادند. نتايج توالي‌يابي براساس روش مبتني بر PCR، جهش‌هاي نوكلئوتيدي Asp376-Gly (GAC به GAG)، Pro197-Ser (CCT به TCT)، Trp574-Leu (TGG به TTG) و Ala122-Thr (GCA به ACA) در شش بيوتيپ را تاييد نمود. اين جايگاه‌هاي جهش توسط روش توالي‌يابي تاييد گرديد. براساس نتايج اين تحقيق مقاومت به علف‌كش در گياه خردل وحشي مي‌تواند به‌دليل مقاومت در جايگاه هدف به‌دليل جهش‌هاي نوكلئوتيدي مذكور در جايگاه فعال آنزيم، محل اتصال علف‌كش‌هاي بازدارنده ALS و خانواده آن باشد، يا به‌دليل مقاومت جايگاه هدف كه با تغييرات كنفورماسيوني مي‌تواند باعث تغييراتي در سطح جايگاه واكنش پروتئين با علف‌كش و در نتيجه تغيير در ميزان فعاليت و اتصال آنزيم- علف‌كش شود. اين بدان معني است كه سطح مولكولي آنزيم نوع موتانت، كمتر در معرض تماس با علف‌كش قرار مي‌گيرند و علف‌كش نمي‌تواند آنزيم را از فعاليت باز دارد و باعث ايجاد مقاومت در برابر علف‌كش مي‌شود.