بررسي گروه‌هاي عملكردي پروتئيني مشترك و غير مشترك ارقام متحمل و حساس كلزا تحت تنش شوري و خشكي با استفاده از روش پروتئوميك

Evaluation of functional protein groups of the common and uncommon of tolerant and sensitive cultivars of rapeseed under salinity and drought using Proteomics method

براي مطالعه پروتئين‌هاي مشترك و غيرمشترك پاسخ دهنده به تنش شوري و خشكي در كلزا (Brassica napus L.)، ارقام SW5001 و Sarigol به‌ترتيب به‌عنوان نماينده‌اي از ارقام متحمل و حساس به‌صورت فاكتوريل با طرح پايه بلوك كامل تصادفي در چهار تكرار در محيط گلخانه كشت شدند. براي بررسي الگوي پروتئيني با استفاده از تجزيه پروتئوم، نمونه‌هاي برگي، در دو آزمايش جداگانه دو هفته پس از اعمال تنش شوري و خشكي و در پايان مرحله روزت تهيه شد. استخراج پروتئين از بافت برگي انجام و الكتروفورز بعد اول به روش نوارهاي IPG در گياهان شاهد و تحت تيمار شوري انجام شد. پروتئين‌ها در بعد دوم با تكنيك SDS-PAGE تفكيك شدند و پس از رنگ-آميزي با آبي كوماسي تصوير‌برداري از ژل‌ها و تجزيه لكه‌هاي پروتئيني با نرم‌افزار PDQuest انجام شد. در نهايت به‌ترتيب تعداد 17 و 25 لكه پروتئيني معني‌دار بين گياهان شاهد و تحت تنش-هاي شوري و خشكي در هر دو رقم، تشخيص داده شدند كه از اين تعداد به‌ترتيب تعداد 10 و 15 لكه پروتئيني بين دو رقم مشترك و تعداد چهار و شش لكه پروتئيني به‌ترتيب منحصر به رقم متحمل و تعداد سه و چهار لكه پروتئيني به‌ترتيب منحصر به رقم حساس تحت تنش‌هاي شوري و خشكي بودند. در مجموع از بين تمامي پروتئين‌هاي پاسخ‌دهنده تحت تنش شوري و خشكي در دو رقم SW5001 و Sarigol، سه پروتئين مشترك در هر دو رقم و هر دو تنش شامل Oxygen-evolving enhancer protein 2-chloroplastic،Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit و ATP synthase CF1 beta subunit از مهم‌ترين پروتئين‌هاي پاسخ‌دهنده به تنش‌هاي خشكي و شوري شناسايي شدند. اين پروتئين‌ها به سه عضو موثر در سلول يعني كمپلكس فتوسيستم II، روبيسكو و ATP سنتاز تعلق دارند كه به‌نظر مي‌رسد از مهم‌ترين اجزاي سلول تحت تنش شوري و خشكي باشند. بنابراين افزايش كارايي اين سه مجموعه كه با افزايش كارايي سلول همراه است، اثرات تنش شوري و خشكي را كم‌تر خواهد كرد.

For investigating mechanisms of tolerant to slat and drought stress in canola (Brassica napus L.), two spring canola cultivars such as SW5001 as tolerant cultivar and Sarigol as sensitive cultivar were evaluated at two levels of salinity and drought in factorial based on randomized complete block design with four replications using a hydroponic culture system. Sampling for proteomic analysis was performed in the rosette stage and before the stem elongation stage (two weeks after salt stress treatment ) in greenhouse. To investigate the proteome response of rapeseed to salt stress and drought stress, protein extraction from leaf was performed and subjected to first dimensional electrophoresis using IPG strips for both control and stressed plants. In the second dimension, proteins were separated by SDS-PAGE and then, staining with commassie brilliant blue, gel acquisition and quantitative analysis of protein spot by PDQuest software. Finally, 17 and 25 protein spots between control and treatment plants for salinity and drought, were detected, respectively. 10 and 15 protein spots were common between two cultivars under salt and drought stress separately. Also, four and six digit unique protein spots for tolerant cultivar under salt and drought stress respectively while for susceptible cultivars were three and four unique protein spots, respectively. The total of all proteins in response to salt stress and drought in the SW5001 and Sarigol, three proteins common in both cultivars and both the stresses that such as Oxygen-evolving enhancer protein 2-chloroplastic, Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase / oxygenase large subunit of ATP synthase CF1 beta subunit of the protein were identified responding to drought and salinity. This proteins are involved in cell three members of the complex in photosystem II, ATP synthase and Rubisco that seems to be the most important cell components under salinity and drought. Thus, increasing the efficiency of the three complex cause to increase the efficiency of the cells and decrease the harmful effects of salinity and drought.