تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : فريبا اميني

دانشكده : علوم

استاد راهنما : دکتر علي اکبر احسانپور

تاريخ دفاع : 16/8/85

رشته و گرايش : زيست شناسي-فيزيولوژي گياهي

استاد مشاور : -

اثر تنش شوري بر باززايي، پرولين، کربوهيدرات و پروتئوميکس گياه گوجه فرنگي (Lycopersicon esculentum Mill.)

چكيده

تنش شوري يکي از مهم ترين عوامل محيطي محدود کننده رشد و توليد محصول درگياهان است. اين محدوديت به علت تاثيرتنش شوري برجنبه هاي فيزيولوژي گياه و رشد ونموآن است. تنش شوري بر جوانه زني بذر و ساير واکنش هاي متابوليکي گياه نيز تاثير مي گذارد. از آنجا که گياه گوجه فرنگي يک گياه گلخانه اي مهم در مناطق نيمه خشک کشور هاي مديترانه اي و به عنوان يک گياه مدل در تحقيقات بيولوژيکي است، در اين تحقيق اثر تنش شوري برجوانه زني بذر، باززايي گياه و تغييرات بعضي از شاخص هاي بيوشيميايي و همچنين پروتئوميکس گياه گوجه فرنگي بررسي گرديد. شوري با بر هم زدن تعادل اسمزي و يوني گياه موجب کاهش معني داري در جوانه زني بذر ها گرديد. اين کاهش درصدجوانه زني که در 4 رقم اصفهاني، شيرازي، خوزستاني و خراساني گياه گوجه فرنگي زراعي و در 20 نوع محيط کشت متفاوت آزمايش گرديد، در محيط کشت هاي حاوي سوکروز و ترکيبات MS بيشتر ازسايرمحيط کشت هابود. همچنين بين 4 رقم مورد آزمايش به ترتيب رقم شيرازي واصفهاني بيشترين وکمترين درصدجوانه زني رادرمحيط کشت WA که بهترين محيط کشت براي جوانه زني بذرها بودداشتندوبراي آزمايش هاي بعدي انتخاب گرديدند. همچنين شوري وزن خشک و ميزان کلروفيل هر دو رقم را کاهش داد. وقتي از ترکيبي از هورمون هاي اکسين وسيتوکينين و ساير ترکيبات براي توليد کالوس و باززايي گياه از دو رقم اصفهاني و شيرازي گياه گوجه فرنگي استفاده گرديد، جداکشت هاي برگ، بخش هاي ميان گره ساقه، هيپوکوتيل و لپه با نسبت هاي مختلف کالوس توليد کردند و در بعضي از محيط کشت ها به طور مستقيم يا غير مستقيم باززايي گياه صورت گرفت. درهردورقم،جداکشت ساقه بيشترين درصدتوليدکالوس را داشت ولي جداکشت برگ به طور مستقيم بيشترين درصدباززايي رادرمحيط کشت هاي حاوي IBA و BAP نشان دادند. افزودن نمک به محيط کشت، باززايي گياه رادرهردورقم به ميزان معني داري کاهش دادولي مقاومت رقم شيرازي براي باززايي در تنش شوري بيشترازرقم اصفهاني بود. همچنين تنوعي در الگوي باندهاي DNA حاصل از RAPD-PCR رقم شيرازي در تنش شوري مشاهده گرديد. کاهش اندازه سلول هاي کالوس نيز باافزايش غلظت نمک محيط کشت به طور محسوسي درهردورقم ديده شد. همچنين شوري تغييراتي را در مقدار پروتئين هاي محلول و پرولين، ميزان فعاليت آنزيم اسيد فسفاتاز، مقدار کربوهيدرات هاي محلول واحيا کننده و مقدار سديم و پتاسيم درهردورقم اصفهاني وشيرازي گوجه فرنگي ايجادنمود. ميزان پرولين،کربوهيدرات هاي محلول واحياکننده باافزايش تنش شوري درساقه-برگ وريشه هردورقم، افزايش يافت ولي اين افزايش در رقم شيرازي بيشترازرقم اصفهاني مشاهده گرديد. ميزان فعاليت آنزيم اسيدفسفاتازساقه-برگ هر دو رقم در شوري اندکي کاهش ودرريشه رقم شيرازي با افزايش همراه بوددرحالي که ميزان فعاليت اين آنزيم در ريشه رقم اصفهاني کاهش يافت. افزايش غلظت نمک، مقدار سديم را درهردورقم افزايش ومقدارپتاسيم راکاهش داد. افزايش سديم ريشه دررقم شيرازي بيشترازرقم اصفهاني ودرساقه-برگ رقم اصفهاني بيشترازرقم شيرازي بود. نتايج حاصل از پروتئوميکس هردورقم اصفهاني وشيرازي نيزنشان دادکه در رقم اصفهاني افزايش تنش شوري باکاهش بيان پروتئين هاي 40، 91 و 110 کيلو دالتون برگ وافزايش بيان پروتئين هاي 20،26 و 50 کيلو دالتون ساقه و 30و 75 کيلو دالتون ريشه همراه است. در رقم شيرازي نيز شوري موجب افزايش شدت باندهاي 38و 44 کيلو دالتون برگ و10، 26، 34و 50 کيلودالتون ساقه و 30، 44، 62 و 75 کيلودالتون ريشه گرديد. در عوض بيان باندهاي 20و 22 کيلو دالتون برگ کاهش يافت. الکتروفورز دو بعدي پروتئين هاي برگ هردورقم نيزنشان دهنده اختلافاتي در شدت نقاط پروتئيني دربرگ هردورقم در تنش شوري نسبت به گياهان کنترل بود. در هريک از دو رقم 18 لکه پروتئيني به وسيله تنش تغيير نمودند. بعضي از اين لکه هاي پروتئيني در هر دو رقم مشترک و بعضي ديگر اختصاص به يک رقم داشتند. آناليز 10MALDI-TOF لکه پروتئيني در رقم شيرازي، پس از آناليز با برنامه هاي کامپيوتري منجر به شناسايي 5 پروتئين گرديد. اين پروتئين ها عبارتند از Enoyl-COA-hydratase، EGF receptor-like protein، Salt tolerance protein، Phosphoglyceratemutase-like protein و M2D3.3 protein. بيشتر پروتئين هاي شناسايي شده مرتبط با پروتئين هاي تنش بودند.