c3518cb17d976b8

بررسی سازوکارها و بیان پروتئین‌های مرتبط با مقاومت یازده ژنوتیپ بادمجان به کنۀ Tetranychus urticae

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد حشره‌شناسی، مرکز تحقیقات بیولوژی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه-ایران،و دانش‌آموختۀ کارشناسی ارشد گروه گیاه‌پزشکی دانشگاه بوعلی سینا

2 استادیار دانشگاه پیام نور، گروه مهندسی کشاورزی (اصلاح نباتات و ژنتیک)، تهران 4697-19395

3 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد حشره‌شناسی کشاورزی، گروه گیاه‌پزشکی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان

چکیده

کنة تارتن دونقطه‌ای یکی از مهم‌ترین آفات چندین‌خوار (پلی‌فاژ) است که هر ساله آسیب و زیان شایان توجهی روی محصولات مختلف از جمله بادمجان ایجاد می‌کند. امروزه استفادۀ تلفیقی از روش‌های مختلف کنترل کنه‌های تارتن دونقطه‌ای در قالب برنامه‌های IPM و با محوریت رقم‌های مقاوم، یکی از مناسب‌ترین راه‌ها برای کاهش کاربرد سموم شیمیایی و کشاورزی ایمن به شمار می‌آید. در این پژوهش، دو سازوکار آنتی‌زنوز و تحمل یازده ژنوتیپ بادمجان در گلخانه‌ای با نوسان دمای شبانه‌روز بین 18 تا 27 درجۀ سلسیوس و در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار بررسی شد. همچنین میزان پروتئین‌های بیان‌شده و تفاوت بیان آن‌ها در ژنوتیپ‌های مختلف با استفاده از روش SDS-PAGE و نیز ارتباط آن با شمار کنه‌های تارتن جلب‌شده در فرآیند آزمون آنتی‌زنوز ارزیابی شد. برای تشخیص همبستگی بین صفات گلخانه‌ای و داده‌های مولکولی، از آزمون مانتل استفاده شد. ژنوتیپ‌های مورد بررسی بر پایۀ همۀ صفات مورد بررسی به روش سلسله مراتبی Ward در چهار خوشۀ مقاوم (برازجان، یلدا و لیندا)، نیمه‌مقاوم (بلاک-بیوتی، لیدی و محلی زابل)، نیمه حساس (905 امامی، کیم و بلاکی) و حساس (سیاه مشهد و لیما) دسته‌بندی شدند. بنابراین، ژنوتیپ‌های برازجان، لیندا و یلدا می‌توانند به‌عنوان ژنوتیپ‌های دارای قابلیت مقاومت به کنۀ تارتن دونقطه‌ای مدنظر قرار گرفته و در آزمون‌های تکمیلی، بررسی شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of the mechanisms and protein expression associated with the resistance of eleven eggplant genotypes to Tetranychus urticae

نویسندگان [English]

  • Hedye Shararbar 1
  • Mehdi Kakaei 2
  • Marzeh Safarolahi 3
1 M. Sc. Student, Kermanshah University of Medical Sciences, Medical Biology Research Center, Kermanshah, Iran and Former M. Sc. Student, Department of Plant Protection, Bu-Ali Sina University of Hamedan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Agriculture (Plant Breeding & Genetic), Payam Noor University, Tehran, Iran
3 Former M. Sc. Student, Department of Plant Protection, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده [English]

Two spotted Spider mite is the most important polyphagous pest which causes considerable damage to different crops including eggplant annually. Nowadays, using different integrated control methods against the spider mites is one of the most appropriate ways to reduce pesticides use and increase agriculture safety which can be achieved through selecting resistant varieties. In this study, the antixenosis and tolerance mechanisms of 11 genotypes of eggplant were investigated in a greenhouse with temperature fluctuations between day and night ranging from 18 to 27˚C in the form of a completely randomized design with three replicates. Also, protein expression in different genotypes was evaluated using SDS-PAGE and the relationship between protein expression and the number of spider mites attracted to each species was analyzed by the antixenosis test. To determine the correlation between greenhouse traits and molecular data, the Mantel test was used. The hierarchical grouping method of the ward was used to classify genotypes traits which led to four clusters of resistant (Borazjan, Yalda and Linda), moderately resistant (Black beauty, Lady and Mahali-Zabol), moderately susceptible (905 Emami, Kime and Blacky) and susceptible (Siahe-Mashhad and Lima). Results clarified that Borazjan, Linda and Yalda genotypes could be considered as potential T. urticae resistant genotypes and be examined in further experiments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antisenosis
  • mantel test
  • SDS-PAGE
  • tolerance
  • two spotted spider mite
Baradaran-Anaraki, P., Arbabi, M. & Shafiei-Ajpishe, R. (2007). Study on Different Egg-plant cultivars for Infestation to Two Spotted Spider Mite (Tetranychus Urticae complex) in Varamin rigion. Seed and Plant, 23, 15-29. (in Farsi)
Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein by binding. Analysis Biochemistry, 72, 248-254.
Carbonaro, M. A., Moreland, D. E., Edg, V. E., Matoyama, N., Rock, G. C. & Dauterman, W. C. (1986). Studies of the mechanisms of cyhexatin resistance in the two-spotted spider mite Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae). Journal of Economic Entomology, 79, 579-580.
Cardona, C., Feri, A., Bueno, J. M., Diaz, J., Gu, H. & Dorn, S. (2002). Resistance to Thripspalmiin bean. Journal of Economic Entomology, 95, 1066-1073.
Gardiner, S. E. & Forde, M. B. (1988). Identification of cultivars and species of pasture legumes by sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel genetic diversity in Black gram (Vigna mungo L. Hepper). Field Crops Research, 69, 183-190.
Hames, B. D. & Rikwood, D. (1990). Gel electrophoresis of proteins, a practical approach, (2nd ed), Oxford University Press. U.K.
Jaydeb, G., Mukherji, A. B. & Sarkar, P. K. (1995). Assessment of losses of behind against red spider mite. Environment and Ecology, 14(2), 480-81.
Kakaei, M., Kahrizi, D. & Mostafaie, A. (2010). Study on powdery mildew disease related proteins expression in winter wheat cultivars via SDS-PAGE. Biharean Biologist, 4(2), 169-171.
Kakaei, M. & Kahrizi, D. (2011). Study of seed proteins pattern of Brassica napus varieties via resistance sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel resistance electrophoresis. International Research Journal of Biotechnology, 2(1), 26-28.
Khanjani, M. (2009). Field crop Pests in Iran (Insect & Mites). Bu-Ali Sina University Press. 467pp. (in Farsi)
Laemmli, U. K. (1970). Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of Bacteriophage T4. Nature, 227, 680-685.
Mantel, N. (1967). The detection of disease clustering and a generalized regression approach, Cancer Research, 27, 209-220.
Maxwell, F. G. & Jenning, P. R. (1980). Breeding plant resistant to Insects. (eds). John Wiley and Sons, New York.
Powel, W., Morgant, M., Andre, C., hanfey, M., Vogel, J., Tingey, S. & Rafalski, A. (1996). The comparison of RFLP, RAPD, AFLP and SSR (micro satellite) markers for germplasm analysis .Molecular Breeding, 2, 225-238.
Prischmann, D. A., James, D. G., Wright, L. C., Teneyck, R. D. & Snyder, W. E. (2005). Effects of chlorpyrifos and sulfur on spider mites (Acari: Tetranychidae) and their natural enemies. Biological Control, 33, 324-334.
Sedaratian, A., Fathipour, Y. & Mohairamipour, S. (2009). Evaluation of resistance in 14 soybean cultivars to Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae). Journal of Pest Science, 82, 163-170. (in Farsi)
Seyyedi-Sahebari, F. (2007). Evaluation of reaction of alfalfa ecotypes to alfalfa weewil, Hypera postica Gyll. (Coloptera: Curculionidae). Iranian Plant Protection Research Institute. 60 pp. (in Farsi)
Shahnejate-bushehri, A. A., Torabi, S., Omidi. M. & Ghannadha, M. R. (2005). Comparison of genetic and morphological distance with heterosis with RAPD Markers in hybrids of Barley. International Journal of Agriculture and Biology, 7, 592- 595. (in Farsi)
Shararbar, H. (2014). Resistance of some eggplant cultivars and landraces to Tutaabsoluta (Lep., Gelechiidae). M. Sc. Thesis, Bu-Ali Sina University of Hamadan, Hamadan- Iran.
Khanamani, M. (2012). The impact of different varieties of eggplant on biological parameters of two-spotted spider mites and predatory mite (Typhlodromus bagdasarjani). M. Sc. Thesis, Tarbiat-Modares University of Tehran, Tehran, Iran.
Simioniuc, D., Uptmoor, R., Friedt, W. & Ordon, F. (2002). Genetic diversity and relationship among pea cultivars revealed by RAPDs and AFLPs. Plant Breeding, 121, 429-435.
Smith, C. M. (1989). Plant resistance to insects, a fundamental approach. John Wiley & Sons. New York.
SPSS. (2008). SPSS base 15.0 User’s guide‖. SPSS, Chicago.
Steinite, I. & Ievinsh, G. (2002). Wound-induced responses in leaves of strawberry cultivars differing in susceptibility to spider mite. Journal of Plant Physiological, 159, 491-497.
Ward, J. H. (1963). Hierarchical grouping to optimize an objective function. Journal of the American Statistical Association, 58, 236-244. [On line]. Available on: http://iv.slis.indiana.edu/sw/data/ward.pdf.
Webester, J. A. (1990). Resistance in triticale to the Russian wheat aphid. Journal of Economic
Entomology, 83(2), 1091-1095.
Webester, J. A., Straks, K. R. & Burton, R. L. (1987). Plant resistance studies with Diuraphis noxia, a new United States wheat pest. Journal of Economic Entomology, 80, 944-949.
Wrensch, D. L. (1985). Reproductive parameters. In: Spider Mites; Their Biology, Natural Enemies and Control, W. Helle and M.W. Sabelis (eds), 1, 165-170. Elsevier, Amsterdam.
Zhang, J. W., Luckey, C. & Lazarow, P. B. (1993). Three peroxisome protein packaging pathways suggested by selective permeabilization of yeast mutants defective in peroxisome biogenesis. Journal of Molecular Biologic Cell, 4(12), 1351-13.