بررسی اثر فسفیت پتاسیم در القای بیان برخی ژن های مقاومت در برنج در پیرو آلودگی با عامل بیماری شیت بلایت Rhizoctinia solani

برنج (Oryza sativa L.) یکی از مهم ترین غلات می باشد که دارای ارزش غذایی بالایی بوده و در اکثر کشور ها یکی از اصلی ترین اجزا در سبد غذایی مردم است. سوختگی غلاف برنج یکی از مهم ترین بیماری های برنج بوده و عامل آن نیز پاتوژن Rhizoctonia solani (Teleomorph:Thanatephorus cucumeris) می باشد. القای بیان ژن   های مرتبط با مقاومت یکی از کم هزینه ترین و امن ترین روش ها در مدیریت بیماری های گیاهی محسوب شده و عوامل زیستی و غیر زیستی مختلفی در افزایش بیان این ژن ها در گیاهان ایفای نقش می کنند. فسفیت ها از جمله ترکیبات شیمیایی هستند که باعث القای مقاومت شده و قادر به کنترل بیماری ها با اثر مستقیم بر پاتوژن و غیر مستقیم با تحریک پاسخ های دفاعی میزبان می شوند. در این تحقیق، اثرات کاربرد فسفیت پتاسیم بر میزان بیان برخی از ژن های مقاومت در دو رقم طارم (مقام) و خزر (حساس) آلوده شده با R. solani بررسی شد.

پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در دو رقم طارم (مقاوم) و خزر (حساس) و دو تیمار فسفیت پتاسیم و قارچ R. solani انجام گردید. برگ های تیمار شده با فسفیت پتاسیم و شاهد به قارچ عامل بیماری آلوده و در زمان های 0، 24، 48، 72 و 96 ساعت بعد از آلودگی، نمونه برداری شدند. پس از استخراج RNA و ساخت cDNA، واکنش Real-time PCR جهت بررسی الگوی بیان با استفاده از آغازگر های اختصاصی ژن ها PAL، LOX، PR1، PR3 و PR5، برگ های انجام گردید.

در این مطالعه افزایش معنی داری در میزان بیان ژن های PAL و LOX در ساعت 24 و ژن های PR1، PR3 و PR5 در ساعت 48 تیمار ها نسبت به شاهد مشاهده شد. اثرات تیمار ها در تمامی صفات در میزان بیان ژن های LOX، PR1، PR3 و PR5 معنی دار بوده ولی در میزان بیان ژن PAL اثرات تیمار ها در صفت های تیمار-رقم و تیمار-رقم-زمان غیر معنی دار ولی در صفات دیگر معنی دار بود. بین رقم مقاوم (طارم) و رقم حساس (خزر) به جز ژن PR1 در مابقی ژن ها مقایسه میانگین معنی دار بود و بین تیمارها تمامی پنچ ژن دارای مقایسه میانگین معنی دار وجود داشت.

یافته ها نشان دهنده این است که فسفیت پتاسیم باعث پاسخ سریع و شدید گیاه در برابر بیمارگر R. solani از طریق القای ژن های مختلف شده و به دنبال آن منجر به افزایش تحمل گیاه می شود. در رقم طارم به دلیل این که ژن های بررسی شده زودتر و بیشتر بیان شدند دارای مقاومت بیشتری نسبت به رقم خزر است.