تحلیل پروتئومیک زعفران (Crocus sativus L.) کشت شده در شرایط سمیت کادمیوم

کادمیوم (Cd) یک آلاینده زیست‌محیطی بسیار مضر است. گیاهان مکانیسم‌های دفاعی پیچیده‌ای را به عنوان سازگاری در برابر سمیت Cd تکامل داده‌اند. در این مطالعه، یک آزمایش گلدانی برای ارزیابی پروفایل پروتئینی زعفران در پاسخ به تنش Cd انجام شد. پانزده پروتئین در برگ‌های گیاهان تحت تنش Cd بالا-تنظیمی (up-regulated) شدند و عمدتاً با متابولیسم، انتقال سیگنال، پاسخ به استرس و دفاع و انرژی مرتبط بودند. یازده پروتئین پس از تیمار با Cd پایین-تنظیمی (down-regulated) شدند، از جمله ریبولوز-۱،۵-بیس‌فسفات کربوکسیلاز/اکسیژناز (روبیسکو)، فرودوکسین-NADP ردوکتاز، یک پروتئین مرتبط با شوک حرارتی ۷۰ کی‌دالتونی و سه پروتئین مرتبط با سنتز پروتئین. نتایج بینش‌های ارزشمندی در مورد مکانیسم مولکولی زعفران در پاسخ به سمیت Cd و استفاده احتمالی از منابع ژنتیکی برای توسعه زعفران مقاوم به Cd/کم‌تجمع‌کننده ارائه می‌دهند.

Cd is a highly detrimental global environmental pollutant. Plants have evolved complex defense mechanisms as an adaptation to against Cd toxicity. In this study, a pot experiment was performed to evaluate the protein profile of saffron in response to Cd stress. Fifteen proteins were found to be up-regulated in the leaves of plants under Cd stress and were primarily related to metabolism, signal transduction, stress and defense response and energy. Eleven proteins were found to be down-regulated following Cd treatment, including ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), ferredoxin-NADP reductase, a 70 kDa heat shock-related protein and three protein synthesis-associated proteins. The results provide valuable insights regarding the molecular mechanism of saffron in response to Cd toxicity and the possible utilization of genetic resources in developing Cd tolerant/low-accumulation saffron.