بررسی تغییرات میزان پروتئین و ترکیبات فنلی در برگهای ارقام حساس و مقاوم توتون آلوده به ویروس وای سیب‌زمینی (PVY)

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد

2 عضو هیات علمی

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: توتون (Nicotiana tabacum) گیاهی است، گرما دوست، یکساله، شامل تعدادی گونه یا تعدادی هیبرید که متعلق به تیره‌ی Solanaceae می‌باشد. پاسخ بیو‌شیمیایی نسبت به آلودگی‌های ویروسی در گیاهان مختلف متفاوت است. یکی از جنبه-های مهم دفاعی گیاه میزبان دربرابر عوامل بیماریزا، دفاع بیوشیمیایی و واکنش‌های پیچیده مربوط به آن است. ویروس وای سیب‌زمینی (Potato virus Y, PVY) از خانواده Potyviridae ازپراکنش جهانی برخورداراست و از بیمارگرهای رایج مزارع توتون در ایران می‌باشد. ارقام مختلف توتون در برابر سویه‌های این ویروس عکس‌العمل‌های متفاوتی را نشان می‌دهند.
مواد و روش ها: در این تحقیق، تغییرات پارامترهای بیوشیمیایی پروتئین کل، فنل کل و فعالیت آنزیم‌های پراکسیداز و پلی‌فنل‌اکسیداز در برگ‌های دو رقم توتون مقاوم (VAM) و حساس (K326) پس از مایه‌زنی مکانیکی با عصاره ویروس وای سیب زمینی نژاد (PVYO) در زمان‌های 1، 2، 3، 4و 5 روز پس از مایه‌زنی در شرایط گلخانه‌ای مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار اجرا شد. جهت تأیید وجود آلودگی و تعیین میزان جذب نوری (OD)ویروس مذکور در نمونه‌ها از آزمون داس-الایزا و آنتی‌بادی پلی‌کلونال اختصاصی PVY استفاده گردید.
یافته ها: مقایسه میانگین فاکتورهای معنی‌دار شده در جدول تجزیه واریانس با آزمون چند دامنه‌ای دانکن نشان داد که میزان پروتئین کل رقم VAMاز رقم K326 مایه‌زنی شده و شاهد آن در همه زمان‌های پس از مایه‌زنی از آن بیشتر بود، به غیر از روز سوم که اختلاف‌شان معنی‌دار نشد. بیشترین میزان پروتئین کل در روزهای اول و پنجم و در رقم VAM مایه‌زنی شده مشاهده شد و کمترین مقدار در روزهای دوم و چهارم پس از مایه‌زنی و در رقم K326ثبت گردید.بیشترین میزان فنل کل در روز پنجم پس از مایه‌زنی ثبت شد و با سایر زمان‌ها اختلاف معنی‌داری را در سطح یک درصد نشان داد. در ارقام مایه‌زنی شده مقدار فنل کل نسبت به شاهدبیشتر بود و اختلاف بین آنها در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار شد.در ارقام مایه‌زنی شده میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز نسبت به شاهد به طور معنی‌داری در رقم K326 از رقم VAMبیشتر بود.
نتیجه گیری: میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز و پلی‌فنل‌اکسیداز برگ‌های توتون رقم VAM در همه زمان‌های پس از مایه‌زنی در سطح احتمال آماری یک درصد از رقم K326 کمتر بود.فعالیت آنزیم‌ها بسته به نوع رقم، نوع تیمار مایه زنی و زمان پس از مایه‌زنی متغییر بود. میزان جذب نوری در رقم K326 به مراتب از رقمVAM بیشتر بود. همبستگی بین پارامترهای مذکور بسیار پایین بود و فقط بین فعالیت آنزیم‌های پراکسیداز و پلی‌فنل‌اکسیداز همبستگی مثبت و نسبتا بالایی (546/0R2=) دیده شد.
واژه‌های کلیدی:Potato virus Y، داس-الایزا، پروتئین کل، فنل کل، پراکسیداز و پلی‌فنل‌اکسیداز.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of protein and total phenolics changes in susceptible and resistant varieties of tobacco (Nicotiana tabacum) leaves infected by PVY

نویسندگان [English]

  • Mohsen Yazdanian 2
  • M Taghinasab 2
چکیده [English]

Abstract
Background and objectives: The cultivated tobacco (Nicotiana tabacum) is a tropical and annual plant, consisting of a number of species or hybrids belonging to the Solanaceae family. Bio-chemical reaction to viral infection is different for various plants .One of the most important defensive mechanisms of the host plant against pathogen agents, is biochemical defense and their related complex reactions. Potato virus Y (PVY) from the Potyviridae family has a worldwide distribution and is one of the common viruses in tobacco fields. Different tobacco varieties show various reactions against these virus strains.
Materials and methods: In this study, total protein, total phenol changes and enzymatic activity of peroxidase and polyphenoloxidase of leaves from two tobacco cultivars, called VAM (resistant) and K326 (susceptible) infected by PVYO were investigated at 1, 2, 3, 4, and 5 days after mechanical inoculation The experiment was conducted in a factorial pattern on the basis of completely randomized design with four replications in the greenhouse condition. To confirm the presence of virus, the optical absorption (OD) in the samples were tested by DAS-ELISA using a PVY polyclonal antibody.
Results: The analysis of variance with multiple range Duncan test for the results showed the total protein of VAM cultivars was more than inoculated K326 cultivars and the control samples. During the days after inoculation except the third day, their difference was not significant. The highest total protein was observed in the first and fifth days after inoculation and in the inoculated VAM cultivars and the lowest total protein was recorded in the second and fourth days after inoculation and in the K326 cultivars. The highest total phenol was observed in fifth days after inoculation which was significantly different compared to other intervals (P≤ 0.01). Amount of total phenol in the inoculated cultivars was higher than control samples and showed a significant different (P≤ 0.01).
Conclusion: Peroxidase activity in the inoculated cultivars was higher than control one and it was significantly higher in the K326 than VAM cultivars. Peroxidase and polyphenol oxidase activity of tobacco leaves in VAM cultivar during the days after inoculation was significantly (P≤ 0.01) lower than K326 cultivar. The difference in enzymatic activity could be related to the type of cultivar, inoculation treatment and time after inoculation. The OD of K326 was higher than its value in VAM cultivar. Also, correlation between these parameters was very low. There was a relatively high and positive correlation (R2=0.546) between the enzymatic activity of peroxidase and polyphenol oxidase.
Key words: Potato virus Y, DAS-ELISA, total protein, total phenol, peroxidase and polyphenol oxidase.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Key words: Potato virus Y
  • DAS-ELISA
  • total protein
  • Phenol