بررسی بیان فنیل آلانین آمونیالیاز و ژن‌های مرتبط با بیماریزایی در گندم همزیست شده با قارچ اندومیکوریز Piriformospora indica پس از آلودگی با سفیدک پودری

نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

چکیده

قارچ اندومیکوریز Piriformospora indica پس از همزیست شدن با ریشه گیاه، با القای مقاومت سیستمیک، سبب حمایت گیاه میزبان در مقابل استرس‌های زیستی و غیرزیستی می‌گردد. به منظور بررسی توانایی این قارچ در القای مقاومت در گندم در مقابل بیماری سفیدک پودری که بوسیله قارچ بیوتروف Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt) ایجاد می‌گردد ، چهل ژنوتیپ گندم ایرانی بر اساس حساسیت به بیماری غربال شدند و رقم فلات بعنوان حساس‌ترین ژنوتیپ انتخاب گردید. به‌منظور بررسی الگوی بیان ژن‌های دفاعی PR1، PR2، PR5 و PAL، رقم فلات با قارچ P. indica همزیست گردید و به همراه گیاهان غیرهمزیست در معرض قارچ Bgt قرار گرفتند. نتایج این بررسی نشان داد که در هر دو گروه از گیاهان، حداکثر بیان ژن‌های دفاعی 24 ساعت بعد از آلودگی  است  .  این روند در گیاهان غیر همزیست به صورت تدریجی بود، در حالیکه در گیاهان همزیست شده القای زودهنگام و بالای این ژن‌های دفاعی در ساعات اولیه بعد از آلودگی با Bgt، مشاهده شد. این نتیجه نشان داد که قارچ میکوریز با القای مقاومت سیستمیک سبب بیان زود هنگام و سریع در گیاه گندم شده و با افزایش بیان ژن‌های دفاعی سبب القای مقاومت در گیاه می گردد. در هر دو گروه از گیاهان آزمایشی، 48 ساعت بعد از آلودگی، روند کاهشی بیان مشاهده شد که می‌تواند به دلیل جلوگیری از تظاهر موثر این ژن‌ها به دنبال تشکیل مکینه (هاستوریوم) باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

STUDY ON EXPRESSION OF PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE AND PATHOGENESIS-RELATED GENES IN WHEAT SYMBIONT WITH ENDOMYCORRHIZAL FUNGUS PIRIFORMOSPORA INDICA AFTER INFECTION WITH POWDERY MILDEW

نویسندگان [English]

  • L. AHANGAR
  • G.A. RANJBAR
  • V. BABAEIZAD
  • H. NAJAFI ZARINI
  • A. BIABANI
چکیده [English]

Endomycorrhizal fungus Piriformospora indica protects host plants against biotic and abiotic stresses via induced systemic resistance. In the present study, the ability of this fungus to induce resistance in wheat against powdery mildew fungus (Blumeria graminis f. sp. Tritici, Bgt)was evaluated. Forty Iranian wheat genotypes were screened for sensitivity to wheat powdery mildew and Falat cultivar was selected as the most susceptible genotype. To investigate the expression patterns of PR1, PR2, PR5 and PAL defense genes, Falat genotype was colonized by P. indica and then exposed to Bgt together with non-colonized plants. Results showed peak expression of the resistance genes have at 24 hours after inoculation in both treated and control plants. The expression rate of the evaluated genes increased slowly in control plants but elevated earlier and higher in P. indica colonized plantsafter inoculation with Bgt . These results indicate that P. indica causes early and faster induction of plant defense genes and their elevation causes  induced systemic resistance in plants. At 48 hours after inoculatin, transcript levels of early induced genes started to dampen in both groups of experimental plants, indicating effective suppression of defense-associated genes upon haustorium development.

کلیدواژه‌ها [English]

  • endomycorrhiza
  • Wheat
  • Powdery mildew
  • resistance
  • defense genes