مطالعه ژنتیکی و مولکولی مقامت علف هرز خردل وحشی (Sinapis arvensis) به علف کش بازدارنده استولاکتات سینتاز

علف های هرز از جمله خردل وحشی یک مسئله جدی در تولید محصولات زراعی هستند. مقاومت به علف کش ها در علف های هرز و خردل وحشی به یک تهدید متداول در کشاورزی تبدیل شده است و امنیت غذای جهانی را به خطر انداخته است. در این آزمایش ژن ALS علف هرز خردل وحشی مشکوک به مقاومت ناشی از غربال مزرعه ای و روش های مبتنی بر PCR از مزارع گندم استان کرمانشاه مورد بررسی قرار گرفت. سپس ژن  ALS شناسایی، جداسازی و همسانه سازی شد. برای این منظور با توجه به اطلاعات موجود در پایگاه NCBI، پرایمرهای مناسب طراحی و با RT-PCR توالی ژنی مذکور تکثیر و به منظور توالی یابی در وکتور pTZ57R/T درون باکتری E. coli سویه ی DH5α همسانه سازی شد. براساس نتایج مولکولی مبتنی بر PCR، تعداد شش بیوتیپ، جهش در جایگاه هدف را نشان دادند. نتایج توالی یابی براساس روش مبتنی بر PCR، جهش های نوکلیوتیدی Asp376-Gly (GAC به GAG)، Pro197-Ser (CCT به TCT)، Trp574-Leu (TGG به TTG) و Ala122-Thr (GCA به ACA) در شش بیوتیپ را تایید نمود. این جایگاه های جهش توسط روش توالی یابی تایید گردید. براساس نتایج این تحقیق مقاومت به علف کش در گیاه خردل وحشی می تواند به دلیل مقاومت در جایگاه هدف به دلیل جهش های نوکلیوتیدی مذکور در جایگاه فعال آنزیم، محل اتصال علف کش های بازدارنده ALS و خانواده آن باشد، یا به دلیل مقاومت جایگاه هدف که با تغییرات کنفورماسیونی می تواند باعث تغییراتی در سطح جایگاه واکنش پروتئین با علف کش و در نتیجه تغییر در میزان فعالیت و اتصال آنزیم- علف کش شود. این بدان معنی است که سطح مولکولی آنزیم نوع موتانت، کمتر در معرض تماس با علف کش قرار می گیرند و علف کش نمی تواند آنزیم را از فعالیت باز دارد و باعث ایجاد مقاومت در برابر علف کش می شود.