مقدمه و خلاصة موضوع

در گونه های گیاهی هزاران ژن مقاومت (R) در برابر عوامل بیماری ویروسی ، باکتریایی ، قارچی و نماتدی وجود دارد . ظهور مقاومت در بر هم کنش میزبان و عامل بیماری مستلزم بیان ژن مقاومت (R) در میزبان و ژن غیربیماریزا (Avr) در عامل بیماری می باشد . باور بر اینست که ژنهای مقاومت گیاه را قادر می سازند که ژنهای غیر بیماریزا را شناسایی کرده ، فرآیند انتقال پیام را آغاز نموده و واکنش دفاعی را فعال سازند . رویدادهای انتقال پیام که منجر به ظهور مقاومت می شوند عبارتند از جریانهای یونی در عرض غشاء سلولی ، تولید گونه های اکسیژن واکنشی ، تغییر حالت فسفوریلاسیون ، فعالیت رونویسی از سیستم های دفاعی گیاه و مرگ سریع سلولی در موضع آلودگی ( واکنش فوق   حساسیت ) . هرچند که پاسخهای دفاعی از سوی گیاه در تقابل با عوامل بیماری ، متفاوت می باشند ، اما خصوصیات مشترکی نیز بین آنها وجود دارد . مهمترین ویژگی ژن های R این است که این ژنها در گونه های مختلف گیاهی که سبب مقاومت اختصاصی در برابر طیف وسیعی از عوامل بیماری می شوند ، اغلب پروتئین هایی با ساختمان مشابه را رمز می نمایند . ژنهای R همسانه شده به چهار گروه اصلی تقسیم می شوند . یکی از آسان ترین ، به صرفه ترین و از لحاظ زیست محیطی ایمن ترین راهای کنترل بیماریهای گیاهی استفاده از ارقام مقاوم است و به نژاد گران بطور گسترده ای به طریقة کلاسیک از ژنهای مقاومت در این زمینه استفاده نموده اند . اکنون با دسترسی به ژنهای R همسانه شده ، فرصتی برای انتقال ژنهای R جدید به گیاهان از طریق تراریختی ژنتیکی فراهم آمده است . تا زمانی که این روشها از لحاظ قابلیت اعتماد ، انعطاف پذیری و هزینه با روشهای اصلاح نباتات کلاسیک قابل مقایسه نباشند و یا برتری نداشته باشند ، نمی توان انتظار داشت که بطور گسترده مورد استفاده قرار گیرند . با توجه به ظرفیت قوی این روشها در عبور از موانعی همچون تفاوت گونه ای و صف آرایی ژنهای R به فرم دلخواه به نظر می رسد که تراریختی در آینده ای نزدیک در برنامه های اصلاحی وارد شود .

فهرست مطالب

مقدمه و خلاصة موضوع…………………………………………………………….. ۱

گیاه، عامل بیماری و اساس ژنتیکی دفاع گیاهی…………………………. ۳

فرضیة ژن در برابر ژن……………………………………………………………… ۵

جداسازی و مطالعة ژنهای مقاومت………………………………………….. ۱۰

حوزه های ساختمانی فرآورده های ژنهای مقاومت………………… ۱۳

تکرارهای غنی از لوسیون………………………………………………………… ۱۴

مکانهای اتصال نوکلئوتیدها……………………………………………………… ۱۶

لوسین زیپرها…………………………………………………………………………… ۱۸

حوزه مشابه گیرنده های Toll/Interleukin-I……………………….. 20

پروتئین های LRR خارج سلولی و غیر NBS…………………………. 21

گیرنده های کینازی در عرض غشاء………………………………………… ۲۲

شباهت بین فرآورده ژنهای R با سایر پروتئین های گیاهی……. ۲۳

ژنهای مقاومت و انتقال پیام دفاعی………………………………………….. ۲۷

ژنهای غیر بیماری زا و تولید لیگاند…………………………………………. ۳۱

رویدادهای پائین دست در انتقال پیام دفاعی…………………………… ۳۷

خانواده ژنهای مقاومت و ایجاد مقاومت های اختصاصی جدید.. ۴۲

پروتئین های مرتبط با بیماری زایی…………………………………………. ۴۵

گروه بندی پروتئینهای RR………………………………………………………. 48

خانواده PR-1………………………………………………………………………….. 49

بتا – ۱،۳ – گلوکانازها (خانواده PR-2)…………………………………… 50

کیتیناز ها (خانواده های PR-11, PR-8, PR-4c, PR-3)……….. 51

پروتئین های شبه تا ماشین (خانواده PR-5)…………………………… 52

مهار کننده های پروتئیناز (خانواده PR-6)……………………………… 53

پروکسیداز ها (خانواده PR-9)………………………………………………… 54

دفسین ها ، نیوتین ها، پروتئین های ناقل لیپید و اکسالات اکسیدازها (خانواده های PR-12 ، PR-13 ، PR-14، PR-15 ، PR-16)……………………………………………………………. 55

مهندسی مقاومت به بیماری ها…………………………………………………. ۵۷

فهرست منابع……………………………………………………………………………. ۶۷

فهرست منابع:

۱-     محمدرضا قنات ها، مهدی زهراوی، مقاله حوزه های ساختمانی عمل و مهندسی ژنهای مقاومت به بیماریها در گیاهان نهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران.

۲-            جزوه اصلاح نباتات تکمیلی، استاد محترم جناب آقای دکتر بی‌همتا.

دانلود فایل