متابولومیکس مقایسه ای گیاهچه های دو لاین تقریبا آیزوژنیک مقاوم و حساس گندم نسبت به بیماری زنگ برگی گندم

شناسایی مسیرهای دفاعی و متابولیت های مرتبط با مقاومت به عنوان زیست نشانگر برای غربال گری یا تشخیص سطوح مقاومت ارقام گندم به زنگ برگی گندم (Puccinia triticina) ابزاری مفید جهت افزایش سرعت، دقت و کاهش هزینه غربالگری مقاومت است. استخراج پروفیل متابولیتی بخش قطبی لاین های تقریبا آیزوژنیک گندم حساس (Thatcher Lr22b) و مقاوم (Thatcher Lr25) به زنگ برگی گندم در مرحله دو برگچه ای 24 ساعت پس از مایه زنی با بیمارگر، پودر تالک و آب مقطر استریل شده در سه تکرار در مخلوط متانول-آب انجام شد. تجزیه واریانس برای انتخاب متابولیت های موثر نشان داد که فراوانی 26 متابولیت بین فاکتورهای آزمایشی شامل لاین-ها، مایه زنی شده ها و برهمکنش لاین ها و مایه زنی شده ها اختلاف معنی داری داشتند. این متابولیت ها برای گروه بندی مشاهدات از نظر تشابهات و تفاوت های متابولیکی در فضای متابولوم بررسی شده تحت تجزیه ممیزی کانونی و تجزیه خوشه ای سلسله مراتب قرار گرفتند. نهایتا 16 متابولیت مرتبط با مقاومت و 21 متابولیت مرتبط با بیماریزایی شناسایی شد که اکثر متابولیت های مرتبط با مقاومت هم در مقاومت القایی و هم در مقاومت ساختاری نقش داشتند که در مسیرهای سنتز دیواره سلولی، تولید ترکیبات فنولی و آلکالوییدی، تجمع اسید آمینه ها، تولید پروتئین های مرتبط با مقاومت، به عنوان پیام رسان و فعالیت های ضد میکروبی در طول دفاع نقش داشتند. فعال تر شدن تعدادی از مسیرهای مهم در اثر حمله قارچ به گندم بحث می شود.