Λειτουργικός χαρακτηρισμός του ισοενζύμου PVGSTU2-2 (p. vulgaris) στην μεταβολική αποδόμηση του ζιζανιοκτόνου dimethenamid

Abstract

Οι τρανσφεράσες της γλουταθειόνης, έχουν κεντρικό ρόλο στο μηχανισμό μεταβολικής αποδόμησης ζιζανιοκτόνων των φυτικών οργανισμών. Το γονίδιο PvGSTU2-2 απομονώθηκε από τα φύλλα του είδους Phaseolus vulgaris και το ισοένζυμο που κωδικοποιεί καταλύει την συμπλοκοποίηση της γλουταθειόνης με τα ζιζανιοκτόνα alachlor και metalachlor της ομάδας των χλωροακεταμιδίων. Προκειμένου να μελετηθεί in planta η ικανότητα του ισοενζύμου PvGSTU2-2 να μεταβολίζει ζιζανιοκτόνα της ομάδας αυτής, δημιουργήθηκαν με την μέθοδο του αγροβακτηρίου διαγονιδιακά φυτά καπνού που υπερεκφράζουν το γονίδιο PvGSTU2-2. Η παρουσία του διαγονιδίου επιβεβαιώθηκε με PCR πραγματικού χρόνου (RTPCR) και η έκφραση του με ποσοτική PCR. Περεταίρω επιβεβαιώθηκε πως το διαγονίδιο κωδικοποιεί ενεργές πρωτεΐνες με την μέτρηση της ειδικής ενζυμικης δραστικότητας στο υπόστρωμα NBD-CI. Επιλέχθηκαν τρεις διαγονιδιακές σειρές οι οποίες αξιολογήθηκαν ως προς την ανθεκτικότητα τους στο ζιζανιοκτόνο dimethenamid (0,5 and 1 mg/L). Κάτω απο in vivo συνθήκες οι διαγονιδιακές σειρές επέδειξαν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα και στις δύο συγκεντρώσεις καθώς παρουσίασαν μεγαλύτερο μήκος ρίζας και βλαστού σε σχέση με τα φυτά μάρτυρες. Μέσω της προσέγγισης αυτής, επιβεβαιώθηκε ο ρόλος του ισοενζύμου PvGSTU2-2 στην εκλεκτικότητα τοωροακεταμιδίων.