آمار
| تعداد نشریات | 26 |
| تعداد شماره‌ها | 447 |
| تعداد مقالات | 4,557 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,379,972 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,053 |
بررسی بیان ژن‌های کلیدی مسیر بیوسنتز لیمونن تحت تأثیر تنش خشکی در زرین‌گیاه (Dracocephalum kotschyi) در دو مرحله رویشی و گلدهی | ||
| مجله بیوتکنولوژی کشاورزی | ||
| مقاله 1، دوره 11، شماره 3، آذر 1398، صفحه 1-18 اصل مقاله (1.06 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jab.2019.2472 | ||
| نویسندگان | ||
| صغری کیانی1؛ جعفر احمدی* 2؛ بهروز شیران3؛ صدیقه فابریکی اورنگ4؛ حسین فلاحی5 | ||
| 1مربی دانشگاه پیام نور، گروه کشاورزی دانش آموخته دکتری دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین | ||
| 2دانشیار دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین | ||
| 3استاد، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران | ||
| 4قزوین دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) | ||
| 5استادیار، گروه بیولوژی، دانشکده علوم، دانشگاه رازی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران | ||
| چکیده | ||
| هدف: زرین‌گیاه با نام علمی Dracocephalum kotschyi یکی از گیاهان دارویی بومی ایران، متعلق به خانواده لامیاسه می‌باشد. از جمله مهم‌ترین مونوترپن‌های شناسایی شده در این گیاه لیمونن است. یکی از عوامل مؤثر بر میزان ترکیبات مونوترپنی در گیاهان دارویی تنش خشکی می‌باشد. هدف از این بررسی تأثیر تنش خشکی در مراحل مختلف رشدی بر بیان ژن‌های کلیدی مسیر بیوسنتز لیمونن در زرین گیاه بود. مواد و روش‌ها: این آزمایش به صورت فاکتوریل با دو عامل تنش خشکی شامل تنش شدید (25% ظرفیت زراعی)، متوسط (50% ظرفیت زراعی) و کم (75% ظرفیت زراعی) و عدم اعمال تنش (100% ظرفیت زراعی) و مراحل رشدی شامل دوره رویشی و گلدهی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. آنالیز متابولیت‌های ثانویه و اندازهگیری میزان لیمونن با استفاده از دستگاه GC/MS به روش فضای فوقانی و اندازهگیری بیان نسبی ژن‌های کلیدی مؤثر در بیوسنتز لیمونن با استفاده ازReal Time PCR صورت گرفت. نتایج: آنالیز متابولیت‌های ثانویه مقدار لیمونن را در دوره رویشی 57/20 درصد و در دوره گلدهی 41/13 درصد نشان داد. تنش خشکی باعث افزایش معنی‌دار بیان ژن‌های HMGR و DXS در مرحله گلدهی شد، در حالی‌که در مرحله رویشی تغییر معنی‌داری بر بیان این دو ژن مشاهده نشد. در هر دو دوره رشدی تنش خشکی کم باعث افزایش بیان ژن HDR شد، هرچند که در دوره گلدهی این افزایش بیان معنی‌دار نبود، اما تنش خشکی شدید بیان ژن HDR را کاهش داد، هرچند که این کاهش بیان در دوره رویشی معنی‌دار نبود. تنش خشکی باعث کاهش معنی‌دار بیان ژن LS در مرحله گلدهی و افزایش معنی‌دار بیان آن در مرحله رشد رویشی شد. نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این تحقیق، میزان لیمونن و بیان ژن‌های مؤثر در بیوسنتز آن را تحت تأثیر تنش خشکی وابسته به مرحله رشدی گیاه نشان داد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تنش خشکی؛ زرین‌گیاه؛ DXS؛ HMGR؛ LS | ||
| مراجع | ||
|
Anand A (2016) Major secondary metabolites and their biosynthesis in selected Ocimum sp. PhD thesis, Biochemical Sciences Division CSIR-National Chemical Laboratory. pp. 2-69. Carretero-Paulet L, Cairo A, Botella-Pavía P et al. (2006) Enhanced flux through the methylerythritol 4-phosphate pathway in Arabidopsis plants overexpressing deoxyxylulose 5-phosphate reductoisomerase. Plant Mol Biol 62, 683-695.
Fan H, Wu Q, Wang X et al. (2016) Molecular cloning and expression of 1-deoxy-d-xylulose-5-phosphate synthase and 1-deoxy-d-xylulose-5-phosphate reductoisomerase in Dendrobium officinale. Plant Cell Tiss Org 125, 381-385.
Fattahi M, Bonfill M, Fattahi B et al. (2016) Secondary metabolites profiling of Dracocephalum kotschyi Boiss at three phenological stages using uni-and multivariate methods. J Appl Res Med Aroma 3, 177-185.
Fattahi M, Nazeri V, Torras-Claveria L et al. (2013) Identification and quantification of leaf surface flavonoids in wild-growing populations of Dracocephalum kotschyi by LC–DAD–ESI-MS. Food Chem 141, 139-146.
Ghasemi S, Kumleh HH, Kordrostami M (2018) Changes in the expression of some genes involved in the biosynthesis of secondary metabolites in Cuminum cyminum L. under UV stress. Protoplasma 256, 279-290.
Golshani S, Karamkhani F, Monsef-Esfehani HR, Abdollahi M (2004) Antinociceptive effects of the essential oil of Dracocephalum kotschyi in the mouse writhing test. J pharm pharm Sci 7, 76-79.
Hemmerlin A, Hoeffler JF, Meyer O et al. (2003) Cross-talk between the cytosolic mevalonate and the plastidial methylerythritol phosphate pathways in tobacco bright yellow-2 cells. J Biol Chem 278, 26666-26676.
Heydari P, Yavari M, Adibi P et al. (2019) Medicinal Properties and Active Constituents of Dracocephalum kotschyi and Its Significance in Iran: A Systematic Review. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. https://doi.org/10.1155/2019/9465309
Jafari Darehdor AH, Mohammadabadi MR, Esmailizadeh AK, Riahi Madvar A (2016) Investigating expression of CIB4 gene in different tissues of Kermani Sheep using Real Time qPCR. J Rumin Res 4, 119-132 (In Persian).
Jalaei Z, Fattahi M, Aramideh S, (2015) Allelopathic and insecticidal activities of essential oil of Dracocephalum kotschyi Boiss. from Iran: A new chemotype with highest limonene-10-al and limonene. Industrial Crops and Products 73, 109-117.
Jongedijk E, Cankar K, Buchhaupt M et al. (2016) Biotechnological production of limonene in microorganisms. Appl Microbiol Biotechnol 100, 2927-2938.
Khorasaninejad, S, Mousavi A, Soltanloo H et al. (2011) The effect of drought stress on growth parameters, essential oil yield and constituent of Peppermint (Mentha piperita L.). J Med Plant Res 5, 5360-5365.
Kleinwächter M, Selmar D (2015) New insights explain that drought stress enhances the quality of spice and medicinal plants: potential applications. Agron Sustain Dev 35, 121-131.
Ma Y, Yuan L, Wu B et al. (2012) Genome-wide identification and characterization of novel genes involved in terpenoid biosynthesis in Salvia miltiorrhiza. J Exp Bot 63, 2809-2823.
Mohammadabadi MR, Jafari AHD, Bordbar F (2017) Molecular analysis of CIB4 gene and protein in Kermani sheep. Brazil J Med Biol Res 50, e6177.
Mohammadabadi MR, Tohidinejad F 2017. Charachteristics determination of Rheb gene and protein in Raini Cashmere goat. Iranian Journal of Applied Animal Science 7 (2), 289-295
Morshedloo MR, Craker LE, Salami A et al. (2017) Effect of prolonged water stress on essential oil content, compositions and gene expression patterns of mono-and sesquiterpene synthesis in two Oregano (Origanum vulgare L.) subspecies. Plant Physiol Biochem 111, 119-128.
Pateraki I, Kanellis AK (2010) Stress and developmental responses of terpenoid biosynthetic genes in Cistus creticus subsp. Creticus. Plant Cell Rep 29, 629-641.
Radwan AM. The impact of drought stress on monoterpene biosynthesis in sage (Salvia officinalis): Dehydrins and monoterpene synthases as molecular markers. PhD thesis, .Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig. pp. 2-29
Rahimi Y, Taleei A, Ranjbar M (2017) Changes in the expression of key genes involved in the biosynthesis of menthol and menthofuran in Mentha piperita L. under drought stress. Acta Physiol Plant 39, 203. Rohmer M, (2003) Mevalonate-independent methylerythritol phosphate pathway for isoprenoid biosynthesis. Elucidation and distribution. Pure and Applied Chemistry 75, 375-388.
Salehi M, Hejazi SMH, Tabaei R (2015) Genetic Differentiation of two Dracocephalum (Lamiaceae) species and populations in Iran by Polyacrylamide Gel Electrophoresis. Biological Forum – An international journal 7, 300.
Schmittgen TD, Livak KJ (2008) Analyzing real-time PCR data by the comparative CT method. Nature protocols 3, 1101.
Shariat A, Karimzadeh G, Assareh MH, Hadian J (2018) Metabolite profiling and molecular responses in a drought-tolerant savory, Satureja rechingeri exposed to water deficit. 3 Biotech 8, 477.
Soleymani F, Taheri H, Shafeinia AR (2017) Relative expression of genes of menthol biosynthesis pathway in peppermint (Mentha piperita L.) after chitosan, gibberellic acid and methyl jasmonate treatments. Russ J Plant physiol 64, 59-66.
Tohidi nezhad F, Mohammadabadi MR, Esmailizadeh AK, Najmi Noori A (2015) Comparison of different levels of Rheb gene expression in different tissues of Raini Cashmir goat. Agric Biotechnol J 6, 35-50 (in Persian).
Wei H, Movahedi A, Xu C et al. (2019) Overexpression of PtDXS Enhances Stress Resistance in Poplars. Int J Mol Sci 20, 1669.
Weissenborn DL, Denbow CJ, Laine M et al. (1995) HMG‐CoA reductase and terpenoid phytoalexins: Molecular specialization with in a complex pathway. Physiol Plant 93, 393-400.
Yazaki K, Arimura GI, Ohnishi T (2017) Hidden’terpenoids in plants: their biosynthesis, localization and ecological roles. Plant Cell Physiol 58, 1615-1621. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 695 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,014 |
||