اثر بازدارندههای پروتئازی برخی ارقام لوبیا و سویا بر فعالیت پروتئازی گوارشی سرین و سیستئین سوسک کلرادو سیب‌زمینی Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidea)
عنوان دوره: بیست و دومین کنگره گیاهپزشکی ایران
نویسندگان
1دانشگاه بوعلی سینا
2ندارد
چکیده
سیب زمینی یکی از مهم‌ترین گیاهان زراعی است که بعد از ذرت دارای گسترده‌ترین توزیع در جهان می‌باشد. و در ایران از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است و از نظر نیاز مردم به آن بعد از غلات در درجه دوم اهمیت قرار دارد. سوسک کلرادو سیب‌زمینی Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidea) در سال‌های اخیر آفت عمده مزارع سیب‌زمینی بوده است. متاسفانه استفاده انحصاری و نا آگاهانه از سموم برای کنترل آفات موجب مقاومت سوسک کلرادو و آلودگی‌های زیست محیطی شده است، امروزه مهار آنزیم‌های گوارشی حشرات زیان‌‌آور توسط مهارکننده‌های پروتئازی طبیعی در ارقام مقاوم یا گیاهان تراریخته یکی از کاربردی‌ترین رهیافت‌ها در برنامه مدیریت تلفیقی آفت می‌باشد. نتایج تحقیقات پیشین نشان می‌دهد که تأثیر پروتئین‌های دفاعی گیاهان غیر میزبان بیشتر از گیاهان میزبان می-باشد؛ از این رو مطالعه حاضر می‌تواند راه‌کار مناسبی برای کنترل آفت مورد نظر باشد. در این تحقیق به منظور بررسی اثر مهارکننده‌های پروتئازی رقم‌های اختر و ناز و درخشان از لوبیا و رقم‌های الیت و ال-17 از سویا روی فعالیت پروتئازی سرین و سیستئین با استفاده از روش فرسون استخراج شدند. پروتئین‌های بازدارنده استخراج شده از ارقام ال-17 و اختر با 79/73% و 12/71% برای حشرات کامل و 54/43% و 72/20% برای لاروها به ترتیب دارای بیشترین مهارکنندگی فعالیت پروتئولتیک کل بودند. پروتئین‌های مهارکننده دو رقم مذکور توسط رسوب با اشباع‌های مختلف آمونیوم سولفات و کروماتوگرافی ژل فیلتراسیون با استفاده از سفادکس 75 Gخالص شدند. اشباع 60% آمونیوم سولفات دارای بیشترین مهارکنندگی بود و همچنین بیشترین میزان مهارکنندگی فرکشن‌های انتخاب شده از رقم ال-17 و اختر روی فعالیت پروتئولتیک کل، تریپسین، کیموتریپسین و کاتپسینB برای رقم ال-17 به ترتیب مربوط به فرکشن‌های 46-34، 130-122، 142-131،130-122 و در رقم اختر برای تمامی آنزیم‌ها مربوط به فرکشن 25-21 بود. زایموگرام حاصل از فعالیت تریپسین و کیموتریپسین و کاتپسینB برای حشرات کامل به صورت یک باند واضح برای تریپسین و کیموتریپسین و یک باند قطور برای کاتپسینB در عدم حضور مهارکننده ال-17 بود؛ در حالی که در حضور مهارکننده هیچ باندی برای تریپسین و کیموتریپسین مشاهده نشد و برای کاتپسینB یک باند ضعیف قابل رویت بود. در نهایت سه باند برای فعالیت پروتئین‌های خالص‌سازی شده از ال-17 با استفاده از Non- denaturing SDS-PAGE تشخیص داده شد. میزان KM در حضور و عدم حضور مهارکننده در غلظت‌های 20%، 40%، 60% برای تریپسین و کیموتریپسین به ترتیب 069/0، 073/0، 084/0، 12/0 و 073/0، 08/0، 092/0، 19/0 mM و میزان Vmax برای هر دو ثابت و به ترتیب 565 و 430 nmol-1mg-1 بود. بنابراین مهارآنزیم از نوع رقابتی بود.
کلیدواژه ها