بررسی تغییرات محتوای پروتیینی گیاه جو در پاسخ به تنش خشکی با استفاده از روش پروتیومیکس

خشکی مهمترین عامل ایجاد محدودیت در رشد و عملکرد گیاهان زراعی در بسیاری از مناطق دنیاست. جو چهارمین غله تجاری دنیا بعد از گندم، برنج و ذرت بوده و در تغذیه دام، انسان و همچنین تولید مالت از اهمیت بسزایی برخوردار است. گیاهان به تنشهای آبی از طریق سازوکارهای چندگانه فیزیولوژیکی در سطح یاخته، بافت و در سطح کل گیاه پاسخ میدهند. پروتیومیکس به طور مستقیم برای بررسی اجزای یک فرآیند بیولوژیکی و سطوح کمی آنها به کار گرفته می شود. به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر صفات فیزیولوژیک و الگوی بیان پروتیین ها در جو، آزمایشی در قالب طرح فاکتوریل کاملا تصادفی با سه تکرار در سال ‮‭1390‬ در گلخانه آزمایشی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران انجام گرفت. تیمارهای آبیاری شامل یک سطح آبیاری طبیعی در حد ظرفیت زراعی ‭(FC)‬، تنش %‮‭50‬ و %‮‭20‬ آب در دسترس ‭(AWC)‬و سه رقم جو زراعی یوسف (متحمل)، موروکو (حساس) و فجر ‮‭30‬ (نیمه متحمل) و یک اکوتیپ جو غیر زراعی اسپانتانیوم (متحمل) بود. آبیاری برای همه گیاهان تا شروع مرحله چهار برگی بر اساس ظرفیت زراعی خاک صورت گرفت و در شروع مرحله چهار برگی تیمارهای تنش به صورت قطع آبیاری اعمال شد و حدود ‮‭30‬ روز پس از قطع آبیاری میزان آب موجود در گلدان ها به حد تنش %‮‭50‬ آب در دسترس رسید و بعد از حدود ‮‭50‬ روز از قطع آبیاری به حد %‮‭20‬ آب در دسترس رسید. نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها حاصل از دادههای فیزیولوژیک نشان داد که ارقام از لحاظ کلیه صفات تفاوت معنیداری داشتند و دمای برگ، هدایت روزنهای، سبزینگی، محتوای نسبی آب برگ، حجم ریشه، وزن خشک اندام هوایی و ریشه و پتانسیل آبی و اسمزی بین رژیم های آبیاری تفاوت معنیداری نشان دادند. ارقام متحمل یوسف و وحشی نسبت به ارقام دیگر به طور معنیداری محتوای نسبی آب، هدایت روزنهای، عمق ریشه و تنظیم اسمزی بالاتری در تیمار خشکی داشتند. بعلاوه یوسف و رقم وحشی در شرایط تنش تنظیم اسمزی بالاتری داشتند و عمق ریشه آنها نیز نسبت به شاهد افزایش یافته بود که نشان می دهد تحمل این دو رقم به خشکی از طریق این صفات صورت گرفته است. در حالی که رقم حساس موروکو تنظیم اسمزی پایین و عمق ریشه کمتری داشت. نتایج پروتیومیکس نشان داد که در رقم متحمل یوسف میزان بیان‮‭23‬ لکه پروتیینی در اثر تنش خشکی به طور معنی داری تغییر کرده بود که از میان آنها بیان 5 لکه افزایش و بیان ‮‭18‬ لکه کاهش یافته بود. همچنین در رقم حساس موروکو 3 بیان ‮‭30‬ لکه پروتیینی تغییر کرده بود، به طوری که بیان ‮‭17‬ لکه افزایش و بیان ‮‭13‬ لکه کاهش نشان می داد. این لکه ها به منظور شناسایی نوع پروتیین های موثر در تنش خشکی تجزیه و توالی یابی خواهند شد. کلمات کلیدی: خشکی، جو، صفات فیزیولوژیک، پروتیومیکس