ارزیابی نقش مسیرهای انتقال سیگنال فنیل پروپانوئید و اکتادکانوئید و برخی از ترکیبات دیواره سلولی مرتبط با دفاع در برهمکنش ارقام گندم با گونه های قارچ Fusarium

دو گونه قارچ Fusarium graminearum و F. culmorum از عوامل اصلی بیماری بلایت فوزاریومی سنبله گندم در جهان می باشند. در حال حاضر، اطلاعات محدودی در مورد مسیرهای سیگنالی دفاعی و مکانیسم های درگیر در مقاومت ارقام گندم علیه Fusarium spp. وجوددارد. دو آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (Phenyl alanine ammonia lyase; PAL) و لیپوکسیژناز (Lipoxygenase; LOX)، به عنوان نشانگرهای اصلی مسیرهای انتقال سیگنال فنیل پروپانوئید (phenylpropanoid) و اکتادکانوئید (octadecanoid)، ممکن است در واکنشهای دفاعی در گیاهان نقش داشته باشند. در این پژوهش، فعالیت دو آنزیم PAL و LOX و بیان ژن های کد کننده آن ها و نیز تولید ترکیبات دفاعی نظیر مواد فنلی و لیگنین در برگ و خوشه دو رقم گندم حساس (فلات) و نسبتا مقاوم (گاسکوژن) مایه زنی شده با دو گونه قارچ F. graminearum و F. culmorum مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که فعالیت این دو آنزیم و تولید ترکیبات فنلی و لیگنین در برگ و خوشه رقم گاسکوژن در مقایسه با رقم فلات بالاتر است. تجزیه و تحلیل بیان ژن های PAL و LOX ارتباط مستقیم بین فعالیت آنزیم ها و بیان ژن های مربوطه را نشان داد. در اغلب زمان های مورد بررسی پس از مایه زنی، سطوح بالاتری از فعالیت آنزیم ها، بیان ژن ها و تولید ترکیبات فنلی و لیگنین در تعامل گندم با قارچ F. culmorum مشاهده شد. استفاده از مهارکننده های دو آنزیم PAL و LOX موجب افزایش توسعه بیماری در هر دو رقم شد. این نتایج اطلاعات جدیدی را درباره نقش بیوشیمیایی و مولکولی مسیرهای انتقال سیگنال فنیل پروپانوئید و اکتادکانوئید در مقاومت گندم در برابر گونه های قارچ Fusarium ارائه می دهد.