ارزیابی کیفیت پروتئین های ذخیره ای دانه در برخی از ارقام کمی و کیفی برنج (Oryza sativa L.)

سابقه و هدف: برنج منبع مناسبی از انرژی محسوب می شود و از بین پروتئین های گیاهی بالاترین کارایی را برای ارزش غذایی پروتئین به خود اختصاص داده است. این درحالی است که محتوای پروتئین آن در مقایسه با سایر غلات نسبتا پایین می باشد. پروتئین های ذخیره ای دانه برنج شامل آلبومین و گلبولین در لایه آلئورون و پروتئین های پرولامین و گلوتلین در آندوسپرم دانه می باشند. بنابراین طی فرایند سفید کردن دانه برنج پروتئین های آلبومین و بخشی از گلوبولین در جداسازی سبوس آن حذف می گردند. باتوجه به اهمیت مصرف دانه برنج در رژیم غذایی، در این تحقیق کیفیت پروتئین های ذخیره ای دانه در یک جمعیت اصلاحی کمی و کیفی برنج شامل دو رقم جدید موتانت روشن و شهریار و والد آن ها (به ترتیب ارقام نعمت و آمل۳) به همراه رقم کیفی سنگ طارم و دو واریته مختلف برنج با رنگ دانه قهوه ای و سیاه مورد مطالعه قرار گرفت.مواد و روش ها: ارزیابی خصوصیات کیفی پروتئین های دانه بر اساس قابلیت انحلال آن ها (برای پروتئین های آلبومین، گلوبولین، پرولامین و گلوتلین) و همچنین بر اساس الگوی باندی پروتئین های دانه انجام شد. کمیت سنجی پروتئین های ذخیره ای با استفاده از معرف برادفورد و کمیت سنجی زیرواحدهای آن ها نیز با آنالیز دنسیتومتری صورت گرفت.یافته ها: نتایج این مطالعه نشان داد که اختلاف معنی داری برای میزان پروتئین های ذخیره ای در ژنوتیپ های مختلف دانه برنج وجود دارد. بطوریکه ارقام سنگ طارم و روشن بیشترین میزان پروتئین آلبومین را به خود اختصاص داده بودند (به ترتیب ۵۳/۱۹ و ۴۰/۲۲ میلی گرم بر گرم). این درحالی بود که واریته دانه قهوه ای با کمترین میزان پروتئین آلبومین و گلوبولین و بیشترین میزان پروتئین های گلوتلین و پرولامین بیشترین میزان پروتئین کل را به خود اختصاص داده بود (۴۳/۱۶۴۰ میلی گرم بر گرم).ارزیابی الگوی باندی پروتئین های ذخیره ای نیز نشان داد که این الگوی باندی به جز در ارقام موتانت روشن (kDa ۶۰) و شهریار (kDa ۱۳) در دیگر در ژنوتیپ های مختلف مورد ارزیابی یکسان و مشابه بود. آنالیز دنسیتومتری زیرواحدهای پروتئینی نیز نشان داد که بیشترین میزان زیرواحدهای گلوتلین در رقم سنگ طارم و کمترین آن در رقم شهریار و واریته دانه قهوه ای وجود دارد. همچنین بیشترین میزان زیرواحدهای پرولامین نیز در رقم سنگ طارم و واریته دانه قهوه ای و کمترین آن در رقم شهریار مشاهده شد. بطوریکه رقم شهریار توانسته بود بیشترین میزان پروتئین گلوتلین به پرولامین را به خود اختصاص دهد. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که اگرچه پروفایل پروتئین های دانه در واریته های مختلف کمی و کیفی برنج یکسان و مشابه است، اما این الگو در دو رقم موتانت روشن و شهریار متفاوت می باشد، بطوریکه عدم بیان زیرواحدهای kDa ۶۰ پروگلوتلین و زیرواحد kDa ۱۳ پرولامین می توانند به عنوان مارکرهای پروتئینی به ترتیب در دو رقم روشن و شهریار مورد استفاده قرار گیرند. همچنین این نتایج نشان داد که اگرچه بین زیرواحدهای پروتئنی و میزان پروتئین های ذخیره ای ارتباط معنی داری وجود دارد، اما بین پروتئین های ذخیره ای با ارقام مختلف کمی و کیفی برنج ارتباط معنی داری حاصل نشد، بنابراین به نظر می رسد که احتمالا اصلاح کیفیت پروتئین های دانه محدودیتی را برای اصلاح ارقام جدید برنج با خصوصیات کمی و کیفی مطلوب ایجاد نخواهد کرد.

Keywords:

برنج , پروتئین های ذخیره ای , الگوی باندی پروتئین های دانه