اثر نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی و فریک کلرید بر بیان برخی از ژن‌های بیوسنتز رزمارینیک اسید در بادرنجبویه (Melissa Officinalis L.)

نویسندگان

1 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 استادیار گروه بیوتکنولوژی دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

4 بخش زراعت و اصلاح نباتات - دانشکده کشاورزی - دانشگاه باهنر کرمان

doi
10.22103/jab.2023.20035.1420
چکیده

هدف: رزمارینیک اسید یک ترکیب ضد سرطانی، ضد آلرژی و ضد میکروبی است که به عنوان متابولیت ثانویه در بسیاری از گیاهان خانواده نعناع از جمله بادرنجبوبه وجود دارد. کاربرد نانوذرات به عنوان یک الیسیتور جدید برای بیوسنتز متابولیت‌های ثانویه نشان می‌دهد که نانوذرات می‌توانند این ترکیبات را در گیاهان با تحریک بیان ژن‌های مسیر بیوسنتز تحت تأثیر قرار دهند. این پژوهش با هدف بررسی اثر نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی در مقایسه با همتای محلول آن انجام شد. مواد و روش‌ها: محلول‌پاشی غلظت‌های مختلف (5، 10، 25 و 50 میلی‌گرم بر لیتر آهن) فریک کلرید و نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی روی برگ‌های گیاه انجام شد. سطوح بیان ژن‌های TAT، HPPR و RAS با استفاده از qRT-PCR بررسی شد، و نمونه­های تیمار شده و تیمار نشده مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج: این مطالعه اثرات مثبت فریک کلرید و نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی را بر بیان ژن‌های دخیل در مسیر بیوسنتز رزمارینیک اسید نشان داد. بیشترین میزان بیان ژن‌های TAT، HPPR و RAS در گیاهان تیمار شده با نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی در غلظت 25 میلی‌گرم بر لیتر مشاهده شد، و بیان ژن‌ها با افزایش غلظت به 50 میلی‌گرم بر لیتر کاهش یافت، با این حال، میزان بیان همچنان در مقایسه با گیاه شاهد بیشتر بود. نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که قرار گرفتن گیاهان در معرض فریک کلرید و نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی منجر به افزایش بیان ژن‌های مورد مطالعه در مقایسه با گیاهان شاهد می‌شود. اما، کاربرد ذرات آهن در مقیاس نانو تأثیر بیشتری نسبت به فریک کلرید بر سطوح بیان داشت. افزایش بیان ژن‌های دخیل در مسیر بیوسنتز رزمارینیک اسید از طریق تیمار با نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی فرصتی برای سنتز و تجمع رزمارینیک اسید فراهم می‌کند. بنابراین، ما امیدواریم بتوانیم با استفاده از این نانوذرات تولید رزمارینیک اسید در بادرنجبویه را افزایش دهیم.