جداسازی ملکولی cDNA کدکننده‌ N-methylstylopine hydroxylase از مامیران کبیر (Chelidonium majus L.) و افزایش بیان آن در پاسخ به محرک غیرزیستی شوری

نویسندگان

1 استادیار، گروه باغبانی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران.

3 قزوین دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)

doi
10.22103/jab.2018.2153
چکیده

مامیران کبیر (Chelidonium majus L.) حاوی ترکیبات آلکالوئیدی مهم از جمله سنگوئینارین است. سنگوئینارین یک آلکالوئید فعال دارای خواص دارویی بالقوه ضدمیکروبی، ضدالتهابی و ضدتوموری می­باشد که به‌طور گسترده در گیاهان خانواده خشخاش وجود دارد. در این تحقیق جداسازی و تعیین توالی cDNA کد کننده آنزیم (s)-cis-N-methylstylopine 14-hydroxylas (MSH) در مامیران­کبیر به‌عنوان یکی از آنزیم‌های کلیدی مسیر تولید سنگوئینارین انجام شد. سپس تغییرات بیان ژن cmMSH در سه اندام‏ ریشه، برگ و ساقه در چهار سطح شوری (صفر، 25، 50 و100 میلی­مولار) به­صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی بررسی شد. در پژوهش حاضر cDNA کد کننده آنزیم cmMSH از بافت ریشه جداسازی، با موفقیت در ناقل پلاسمیدیPTG19-T  درج و سپس در باکتری E .coli همسانه‌سازی شد. پس از تأیید همسانه‌های نوترکیب با روش PCR، پلاسمید باکتری‌های نوترکیب استخراج و قطعه ژنی توالی‌یابی شد. قطعه توالی‌یابی شده دارای 784 نوکلئوتید با یک چارچوب قرائت باز 261 اسیدآمینه‌ای بود و مشخص گردید پروتئین حاصل با داشتن دامین‌های کارکردی helix K region، heme-binding region و aromatic region متعلق به خانواده پروتئینی Cytochrome-P450 می‌باشد. در درخت فیلوژنی، توالی پروتئینی ژن cmMSH جداسازی شده بیشترین شباهت را با آنزیم methylstylopine 14-hydroxylase گیاه خشخاش داشته است. مقایسه میانگین بیان نسبی ژن نشان داد که شوری50 میلی­مولار بیشترین تأثیر را بر افزایش بیان ژن cmMSH در بافت ریشه دارد. همچنین بررسی الگوی تغییرات بیان ژن نشان داد که با افزایش سطح شوری تا 50 میلی­مولار، بیان ژن cmMSH در دو اندام برگ و ریشه زیاد شده و با افزایش شدت شوری به 100 میلی­مولار میزان بیان ژن به­مقدار 35 درصد در هر دو اندام کاهش یافت.