بررسی بیان ژن‌های درگیر در مسیر بیوسنتزی ‌ترپن‌ها تحت تأثیر متیل‌جاسمونات در سیاه‌دانه(Nigella sativa)

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 دانشیار، عضو هیئت علمی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

3 نویسنده مسئول مکاتبات، استادیار، عضو هیئت علمی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران پست الکترونیک: m.majdi@uok.ac.ir

4 استادیار، عضو هیئت علمی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

doi
10.22092/ijrfpbgr.2016.106167
چکیده

سیاه‌دانه یکی از گیاهان دارویی مهم متعلق به خانواده  Ranunculaceaeمی‌باشد که انواع متعددی از متابولیت‌های ثانویه شامل مونو ترپن‌ها و تری‌ترپن‌ها را تولید می‌کند که در صنعت و پزشکی کاربرد دارند. در این پژوهش بیان نسبی برخی ژن‌های کلیدی مسیر ترپن‌ها شامل یک ژن مونوترپن‌سنتازی(MTS) ، ژرانیل‌دی‌فسفات‌سنتاز (GDS)، بتاآمیرین‌سنتاز (βAS) و اسکوآلن‌اپوکسیداز (SQE) تحت تیمار متیل‌جاسمونات در سیاه‌دانه بررسی شد. متیل‌جاسمونات با غلظت‌ 1/0 میلی‌مولار روی برگ‌های سیاه‌دانه که در شرایط رشدی گلخانه‌ای قرار داشتند محلول‌پاشی شد و در زمانهای 0، 4، 8، 24، 48 و 72 ساعت نمونه‌برداری انجام شد. بعد از استخراج  RNAو سنتز cDNA واکنش RT-PCR توسط آغازگرهای اختصاصی ژن‌های مختلف انجام شد. نتایج حاصل از RT-PCR نیمه‌کمی نشان‌داد که الگوی بیان ژن ژرانیل‌دی‌فسفات‌سنتاز متفاوت از سه ژن دیگر بود. بیان نسبی برای ژن ژرانیل‌دی‌فسفات‌سنتاز 4 ساعت پس از اعمال تیمار به حداکثر رسید و در 8 ساعت نیز در همان سطح باقی ماند و سپس میزان بیان این ژن در ساعات بعد کاهش یافت. الگوی بیان برای سه ژن مونوترپن‌سنتاز، بتاآمیرین‌سنتاز و اسکوآلن‌اپوکسیداز مشابه و دارای روند صعودی بود. نتایج حاصل از اعمال تیمار متیل‌جاسمونات‌ نشان ‌داد که تمام ژن‌های مورد مطالعه در این تحقیق در اثر متیل جاسمونات القاء می‌شوند که می‌تواند به‎دلیل نقش ترپن‌ها در مسیرهای دفاعی و انتقال پیام باشد. در نتیجه می‌توان تیمار متیل‌جاسمونات را برای القای مسیر بیوسنتزی ترپن‎ها و بررسی آنزیم‌ها و متابولیت‎های مرتبط با متابولیسم ترپنوییدها پیشنهاد کرد.