پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی

Mendeley  

Zotero  

Hassanzadeh F, Asghari Zakaria R, Darvishzadeh R, Hosseinpour Azad N. Enhanced Expression of Genes Involved in the Biosynthesis Pathway of Tanshinones in Tetraploid Plants of Salvia Officinalis L.. jcb. 2022; 14 (41) :184-193
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1282-fa.html

چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: پلی­پلوئیدی یکی از عوامل اصلی سازگاری در گیاهان است که می­تواند تولید متابولیت‌های ثانویه را در گیاهان افزایش دهد. مریم­گلی (Salvia officinalis L.) گیاهی چند ساله از خانواده Lamiaceae با سابقه طولانی استفاده در صنایع دارویی است و تانشینون­ها از ترکیبات فعال حیاتی هستند که در این گیاه تولید می ­شوند. این مطالعه با هدف تجزیه و تحلیل بیان ژن­های درگیر در مسیر بیوسنتز تانشینون­ها در گیاهان دیپلوئید و تتراپلوئید مریم­گلی و مقایسه بین آنها انجام شد.
مواد و روش­ ها: پلی­پلوئیدی در مریم­گلی از طریق تیمار بذور آن با کلشی‏سین 0/5 درصد به مدت 24 ساعت القاء شد و گیاهان تترا­پلوئید با استفاده از فلوسیتومتری، مشاهدات کروموزومی، خصوصیات مورفولوژیکی و تعداد روزنه انتخاب و تأیید شدند. استخراج RNA از برگ­ نمونه­های گیاهی دیپلوئید و تتراپلوئید مریم‏گلی، سنتز cDNA و سپس بررسی بیان ژن‌‌های درگیر در مسیر بیوسنتز تانشینون­ها شاملKSL ،IPPI ، CMK  و DXR با استفاده از روش واکنش زنجیره­ای پلیمراز در زمان واقعی (Real time PCR) انجام شد. به منظور بررسی بیان ژن‌‌‌‌های مورد نظر با روش RT-PCR در نمونه‌های برگی مریم­گلی، از ژن 18srRNA به عنوان ژن مرجع برای نرمال­سازی داده‌‌ها استفاده شد. برنامه حرارتی برای تکثیر ژن‌‌های مورد نظر توسط روش Real time PCR، شامل فعال‌‌سازی اولیه آنزیم، مرحله واسرشت‌‌سازی و اتصال آغازگرها بود. صحت تکثیر محصول مربوط به هر یک از ژ‌‌ن‌‌ها توسط منحنی ذوبی مربوط به هر ژن تأیید و درستی تکثیر توسط الکتروفورز ژل مورد بررسی قرار گرفت.
یافته­ ها: بررسی کیفیت RNAهای استخراج­شده با ژل آگارز یک درصد نشان­دهنده کیفیت نسبتاً خوب RNAهای استخراج­شده بود.  منحنی­های ذوب به دست آمده از واکنش PCR در زمان واقعی با استفاده از آغازگرهای مستقیم و معکوس برای ژن‏های هدف نشان داد که آغازگرها در دمای مشخص شده به درستی به جایگاه‏های هدف متصل شده و باعث تکثیر اختصاصی آنها می‏شوند. نتایج واکنش زنجیره­ای پلیمراز در زمان واقعی نشان داد که بیان ژن­های درگیر در مسیر بیوسنتز تانشینون­ها شاملKSL ،IPPI ،CMK  و DXR در گیاهان تتراپلوئید به طور قابل توجه و معنی‏داری در مقایسه با گیاهان دیپلوئید افزایش می­یابد.
نتیجه­ گیری: در گیاهان تتراپلوئید بیان ژن­های درگیر در بیوسنتز تانشینون‌ها افزایش یافت و این می‌تواند تولید این متابولیت­های ثانویه را  افزایش دهد. تجزیه و تحلیل بیان ژن در سری ‏های مختلف پلی­پلوئیدی می­تواند شناخت ما را از سازوکار مولکولی بیوسنتز متابولیت­های ثانویه و بهبود تولید آن­ها از طریق القای پلی‏پلوئیدی افزایش دهد.