آنالیز مولکولی سیگنالینگ خشکی برگ و ریشه برنج با استفاده از روش کمیت سنجی پروتیین ها بر اساس تکنیک ‭Label free‬

خشکی به عنوان مهم ترین عامل تنش محیطی، ‮‭25‬ درصد زمین های کشاورزی جهان را تحت تاثیر قرار داده و از جمله عوامل مهم کاهش عملکرد می باشد. تنش خشکی به عوامل متعددی مانند، ژنوتیپ، شدت تنش، مدت زمان تنش، آب و هوا و مراحل رشد گیاه بستگی دارد. در علوم گیاهی جدید، هدف اصلی درک ساز و کارهای تحمل به تنش ها و استفاده از این علوم به منظور تغییر ژنتیکی گیاهان زراعی برای سازگار نمودن آن ها با شرایط محیطی و افزایش تحمل به تنش ها می باشد.در این تحقیق از راهکار ‭Lable free ‬به منظور بررسی الگوی بیان پروتیین های برگ و ریشه برنج استفاده شد. رقم ‭IR‬‮‭64‬ به روش اسپلیت روت به منظور بررسی سیگنال های خشکی کشت شد، گلدان های پلاستیکی با جدار داخلی به دو محفظه مساوی به منظور توزیع یکسان خاک و ریشه تقسیم شدند و سه تیمار اعمال شد، آبیاری کامل‭(WW*)‬، قطع آبیاری‭(DD*) ‬وحالت اسپلیت روت ‭(Sp*) ‬که آب از یک قسمت گلدان قطع ‭(SpWD) ‬و محفظه مجاور به صورت کامل آبیاری‭(SpWW) ‬شد.کاهش وزن خشک، هدایت روزنه ای و محتوای نسبی آب برگ در هر دو شرایط‭SpWD ‬و ‭DD‬، نسبت به شرایط‭WW ‬مشاهده شد. در بافت ریشه تحت شرایط مختلف ‮‭1487‬ پروتیین غیر تکراری شناسایی شد. تقریبا ‮‭900‬ پروتیین در سه تکرار هر تیمار وجود داشتند. در وضعیت ‭(SpWD) ‬در قسمتی که تنش خشکی اعمال شده %‮‭38‬ پروتیین ها در مقایسه با قسمت آبیاری شده مجاور تغییر بیان نشان دادند. پروتیین های مرتبط به بیماری ها عموما در پاسخ به تنش خشکی افزایش بیان نشان دادند و پروتیین های شوک حرارتی در گیاهانی که به صورت کامل آبیاری شده بودند بیان نشدند. همچنین پروتیین های موثر در انتقال و واکنش های اکسید و احیا وابستگی شدیدی به سیگنال های خشکی نشان دادند. دو خانواده پروتیینی ‭Tubulins ‬و کیتینازها با کارکرد متضاد به منظور ارزیابی این روش مقایسه شدند‭. Tubulins ‬تحت شرایط تنش خشکی کاهش بیان نشان دادند در حالی که کیتینازها حتی زمانی که سیگنال ها از طریق ریشه های خشک مجاور دریافت شده باشد افزایش بیان داشتند. در بافت برگ تحت شرایط مختلف ‮‭1383‬ پروتیین غیر تکراری شناسایی شد. پروتیین های دارای بیان متفاوت در ‮‭17‬ گروه کارکردی مختلف قرا گرفتند. در شرایط ‭(SpWD) ‬پروتیین های مرتبط با تنش خشکی و بعضی از پروتیین ها مانند پروتیین های متابولیسمی و اکسیداسیون و احیا افزایش بیان بیشتری نشان دادند. همچنین مقدار کربوهیدرات، ساکارز و نشاسته افزایش معنی داری داشتند. کلمات کلیدی: برنج، سیگنال خشکی، اسپلیت روت (تقسیم ریشه)،‭Label free Well water (WW)‬، ‭water deficit (DD)‬، ‭split-root (sp)*