آنالیزهای پروتئومی و مولکولی برای درک اثر تحریک کنندگی سافرانال بر رشد سویا تحت تنش شوری

سافرانال یک پاک کننده رادیکال های آزاد است و به عنوان یک مولکول آنتی اکسیدانی مفید است. با این حال، نقش ترویجی آن در سویا بررسی نشده است. تنش شوری باعث کاهش رشد سویا و سافرانال آن را حتی در شرایط تنش شوری بهبود بخشید. برای بررسی مکانیسم مثبت سافرانال بر رشد سویا، از رویکرد پروتئومی استفاده شد. با توجه به طبقه بندی عملکردی، پروتئین های متضاد تغییر یافته با استفاده از تکنیک های بیوشیمیایی بیشتر تایید شدند. اکتین و پروتئین کیناز وابسته به کلسیم به ترتیب در ریشه سویا و هیپوکوتیل تحت تنش شوری کاهش و با کاربرد سافرانال افزایش یافت. Xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase در ریشه سویا تحت تنش شوری افزایش یافت اما با کاربرد سافرانال کاهش یافت. پراکسیداز تحت تنش شوری افزایش یافت و با کاربرد سافرانال در ریشه سویا بیشتر شد. اکتین، هلیکازی شبیه RuvB، و پروتئین حاوی دامنه پروتئین کیناز تحت تنش شوری تنظیم مثبت شد و با کاربرد سافرانال تحت تنش نمکی افزایش یافت. Dynamin GTPase تحت تنش شوری کاهش یافت اما با کاربرد سافرانال تحت تنش نمکی بهبود یافت. گلوتاتیون پراکسیداز و پروتئین حاوی دامنه PfkB با کاربرد سافرانال تحت تنش شوری در ریشه سویا تنظیم مثبت شدند. این نتایج نشان می دهد که سافرانال رشد سویا را از طریق تنظیم دیواره سلولی و پروتئین های هسته ای همراه با سیستم مهار گونه های اکسیژن فعال بهبود می بخشد. علاوه بر این، ممکن است تحمل استرس نمک را از طریق تنظیم پروتئین های غشایی درگیر در اندوسیتوز و قاچاق پس از گلژی افزایش دهد.

Safranal is a free radical scavenger and useful as an antioxidant molecule; however, its promotive role in soybean is not explored. Salt stress decreased soybean growth and safranal improved it even if under salt stress. To study the positive mechanism of safranal on soybean growth, a proteomic approach was used. According to functional categorization, oppositely changed proteins were further confirmed using biochemical techniques. Actin and calcium-dependent protein kinase decreased in soybean root and hypocotyl, respectively, under salt stress and increased with safranal application. Xyloglucan endotransglucosylase/ hydrolase increased in soybean root under salt stress but decreased with safranal application. Peroxidase increased under salt stress and further enhanced by safranal application in soybean root. Actin, RuvB-like helicase, and protein kinase domain-containing protein were upregulated under salt stress and further enhanced by safranal application under salt stress. Dynamin GTPase was downregulated under salt stress but recovered with safranal application under salt stress. Glutathione peroxidase and PfkB domain-containing protein were upregulated by safranal application under salt stress in soybean root. These results suggest that safranal improves soybean growth through the regulation of cell wall and nuclear proteins along with reactive‑oxygen species scavenging system. Furthermore, it might promote salt-stress tolerance through the regulation of membrane proteins involved in endocytosis and post-Golgi trafficking.