
تعداد نشریات | 26 |
تعداد شمارهها | 447 |
تعداد مقالات | 4,557 |
تعداد مشاهده مقاله | 5,380,003 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,069 |
بررسی اثرات همزمان شوری و گرما بر مقدار و بیان برخی ژنهای مهم درگیر در بیوسنتز رزمارینیک اسید در گیاه دارویی نعناﺀ فلفلی (Mentha piperita L.) در فواصل زمانی متفاوت | ||
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی | ||
دوره 14، شماره 2، تیر 1401، صفحه 193-212 اصل مقاله (1.13 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jab.2022.18820.1373 | ||
نویسندگان | ||
اعظم غلام نیا1؛ اصغر مصلح آرانی* 2؛ حمید سودایی زاده3؛ سعید ترکش اصفهانی4؛ سمیه قاسمی5 | ||
1گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، | ||
2گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، یزد | ||
33- دانشیار گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد | ||
4دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
55- دانشیار گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد | ||
چکیده | ||
هدف: رشد و عملکرد گیاهان در جهان بهویژه در مناطق خشک و نیمهخشک تحت تأثیر تنش شوری محدود شده است. در این مناطق، اثر تنش شوری در اثر خشکسالی همزمان ناشی از دمای بالا شدت مییابد. نعناﺀ فلفلی (Mentha piperita L.) از اهمیت اقتصادی زیادی بدلیل اسانس آن در اکثر مناطق جهان برخوردار است. این تحقیق با هدف بررسی اثرات تنش همزمان شوری و گرما بر میزان تولید رزمارینیک اسید و میزان بیان کمی سه ژن موثر در بیوسنتز رزمارنیک اسید (RAS، HPPR و C4H) در نعناﺀ فلفلی انجام شد. مواد و روشها: در این تحقیق تأثیر دو سطح شوری 60 و 120 میلیمولار کلرید سدیم (آب آبیاری با شوری 10 میلیمولار بهعنوان شاهد) و یک سطح تنش گرمایی 35 درجه سانتیگراد (25 درجه سانتیگراد به عنوان شاهد) و در بازه زمانی 24، 48 و 72 ساعت بعد از اعمال تیمارها در یک آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی در 3 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج: نتایج نشان داد که تنش شوری منجر به کاهش رزمارینیک اسید شد و این فرآیند به مرور زمان تشدید شد به طوری که در 72 ساعت پس از تیمار به کمترین میزان خود در سطح شوری 60 میلی مولار رسید. بیان ژن RAS در گیاهچههای نعناﺀ فلفلی در شوری 60 میلیمولار و 120 میلیمولار در دمای 25 و 35 درجه سانتیگراد با گذشت زمان نسبت به شاهد کاهش معنیداری را نشان داد. تغییرات بیان ژن C4H در نهالهای نعناﺀ فلفلی در سطوح شوری 60 میلیمولار و 120 میلیمولار و دمای 25 درجه سانتیگراد افزایش معنیداری (به ترتیب 1/4 و 6/3 برابر) در 24 ساعت اول نسبت به شاهد نشان داد. میزان بیان ژن HPPR در نهالهای نعناﺀ فلفلی در دمای 35 درجه نسبت به شاهد در زمان 24، 48 و 72 ساعت بهترتیب 68/2، 79/1 و 05/2 برابر افزایش یافت. نتیجهگیری: تنشهای همزمان شوری و گرمایی محدودیتی برای کشت نعناﺀ فلفلی محسوب میشوند. این عوامل بر روی تولید رزمارینیک اسید در این گیاه تأثیر منفی گذاشته است و موجب کاهش تولید آن گردید. تنش شوری و گرما بیان برخی ژنها را کاهش و بیان برخی دیگر را در نعناﺀ فلفلی افزایش داد. | ||
کلیدواژهها | ||
بیان ژن؛ رزمارینیک اسید؛ شوری؛ گرما؛ نعناﺀ فلفلی | ||
مراجع | ||
عرب پور رق آبادی زهرا، محمدآبادی محمدرضا، خضری امین (1400) الگوی بیانی ژن p32 در بافتهای ران، دست، راسته و چربی پشت بره کرمانی. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی، 13(4)، 183-200.
محمدآبادی محمدرضا (1399) بیان ژن ESR1 در بز کرکی راینی با استفاده از real time PCR. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 12(1)، 192-177.
محمدآبادی محمدرضا (1399) پروفایل بیانیmRNA مختص بافت ژن ESR2 در بز. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 12(4)، 184-169.
محمدآبادی محمدرضا، سفلایی محمد (1399). پروفایل بیانی mRNA مختص بافت ژن BMP15 در بز. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 12(3)، 208-191.
محمدآبادی محمدرضا، کرد محبوبه، نظری محمود (1397) مطالعه بیان ژن لپتین در بافتهای مختلف گوسفند کرمانی با استفاده از real time PCR. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 10(3)، 122-111.
References
Adham A.N (2015) Comparative extraction methods, phytochemical constituents, fluorescence analysis and HPLC validation of rosmarinic acid content in Mentha piperita, Mentha longifolia and Osimum basilicum. J Pharmacogn Phytochem 3, 130-139.
Afkar S, Zand R (2020) Genetic Relationships of Some Mint Species Using Seed Storage Protein Pattern. J Genet Resour 6(1), 12-19.
Alhaithloul HA, Soliman MH, Ameta KL, et al. (2019) Changes in ecophysiology, osmolytes, and secondary metabolites of the medicinal plants of Mentha piperita and Catharanthus roseus subjected to drought and heat stress. Biomolecules 10, 43-64.
Amini Hajiabadi A, Mosleh Arani A, Ghasemi S, et al. (2021). Mining the rhizosphere of halophytic rangeland plants for halotolerant bacteria to improve growth and yield of salinity-stressed wheat. Plant Physiol and Biochem, 163, 139-153.
André CM, Schafleitner R, Legay S et al. (2009) Gene expression changes related to the production of phenolic compounds in potato tubers grown under drought stress. Phytochemistry 70, 1107-1116.
Arabpour Z, Mohammadabadi M, Khezri A (2021) The expression pattern of p32 gene in femur, humeral muscle, back muscle and back fat tissues of Kermani lambs. Agric Biotechnol J 13 (4), 183-200 (In Persian).
Cheng S, Yan J, Meng X et al. (2018) Characterization and expression patterns of a cinnamate-4-hydroxylase gene involved in lignin biosynthesis and in response to various stresses and hormonal treatments in Ginkgo biloba. Acta Physiol Plant. 40, 1-12.
Fletcher RS, Slimmon T, McAuley CY, Kott LS (2005) Heat stress reduces the accumulation of rosmarinic acid and the total antioxidant capacity in spearmint (Mentha spicata L). J of Sci and Food Agr 85, 2429-2436.
Gowton CM, Reut M, Carrillo J (2020) Peppermint essential oil inhibits Drosophila suzukii emergence but reduces Pachycrepoideus vindemmiae parasitism rates. Sci Rep 10, 1-10.
Gull A, Lone AA, Wani NUI (2019) Biotic and Abiotic Stresses in Plants, Abiotic and Biotic Stress in Plants, Alexandre Bosco de Oliveira, IntechOpen London UK, pp 1-174.
Khaleghnezhad V, Yousefi AR, Tavakoli A, Farajmand B (2019) Interactive effects of abscisic acid and temperature on rosmarinic acid, total phenolic compounds, anthocyanin, carotenoid and flavonoid content of dragonhead (Dracocephalum moldavica L.). Sci Hortic 250, 302-309.
Li H, Fu Y, Sun H et al. (2017) Transcriptomic analyses reveal biosynthetic genes related to rosmarinic acid in Dracocephalum tanguticum. Sci Rep 7, 1-10.
Lu X, Hao L, Wang F, Huang C (2014) Molecular cloning, characterization and expression analysis of a gene encoding hydroxyphenylpyruvate reductase involved in rosmarinic acid biosynthesis pathway from Perilla frutescens, Proceedings of the 2012 International Conference on Applied Biotechnology (ICAB 2012). Springer pp. 1807-1820.
Masoudzadeh SH, Mohammadabadi M, Khezri A, et al. (2020) Effects of diets with different levels of fennel (Foeniculum vulgare) seed powder on DLK1 gene expression in brain, adipose tissue, femur muscle and rumen of Kermani lambs. Small Rumin Res 193, e106276.
Mobasseri M, Ostadrahimi A, Tajaddini A et al. (2020) Effects of saffron supplementation on glycemia and inflammation in patients with type 2 diabetes mellitus: A randomized double-blind, placebo-controlled clinical trial study. Diabetes & Metabolic Syndrome, Clinical Research & Reviews. 14(4), 527-534.
Moghaddam GA, Rezayatmand Z, Esfahani MN, Khozaei M (2019) Genetic defense analysis of tomatoes in response to early blight disease, Alternaria alternata. Plant Physiol Biochem 142, 500-509.
Mohammadabadi M (2021) Tissue-specific mRNA expression profile of ESR2 gene in goat. Agric Biotechnol J 12 (4), 167-181 (In Persian).
Mohammadabadi M, Masoudzadeh SH, Khezri A, et al. (2021) Fennel (Foeniculum vulgare) seed powder increases Delta-Like Non-Canonical Notch Ligand 1 gene expression in testis, liver, and humeral muscle tissues of growing lambs. Heliyon 7 (12), e08542.
Mohammadabadi M, Soflaei M (2020) Tissue-specific mRNA expression profile of BMP15 gene in goat. Agric Biotechnol J 12, 191-208 (In Persian).
Mohammadabadi MR (2020) Expression of ESR1 gene in Raini Cashmere goat using Real Time PCR. Agric Biotechnol J 12 (1), 177-192 (In Persian).
Mohammadabadi MR, Kord M, Nazari M (2018) Studying expression of leptin gene in different tissues of Kermani Sheep using Real Time PCR. Agric Biotechnol J 10, 111-122 (In Persian).
Mohammadabadi MR, Tohidinejad F (2017) Charachteristics determination of Rheb gene and protein in Raini Cashmere goat. Iran J Appl Anim Sci 7, 289-295.
Mosleh Arani A, Bakhshi Khaniki G, Nemati N, et al (2011) Investigation on the effect of salinity stress on seed germination of Salsola abarghuensis, Salsola arbuscula and Salsola yazdiana. Iran J Rangelands Forests Plant Breeding Gen Res. 18: 2.267-279.
Mosleh Arany A., De Jong T. J., Kim H. K., et al (2008). Glucosinolates and other metabolites in the leaves of Arabidopsis thaliana from natural populations and their effects on a generalist and a specialist herbivore. Chemoecology, 18, 65-71.
Mosleh Arani A, Naderi M, Goldansaz SM. (2015). Effect of Harvesting Time on Essential Oil Content and Composition of Thymbra spicata. J medicinal plants by- products. 4(1): 51-55.
Mosleh Arani A, Rafiei A, Tabandeh A, et al. (2018). Morphological and physiological responses of root and leave in Gleditschia caspica to salinity stress. Iran J Plant Biol. 9: 4.1-12.
Petersen M (1997) Cytochrome P450 dependent hydroxylation in the biosynthesis of rosmarinic acid in Coleus sp. Phytochemistry 45:1165–1172.
Rahman LU (2020) Ethnomedicinal, phytochemical and pharmacological updates on Peppermint (Mentha× piperita L.)- A review. Phytotherapy Res 34(9), 2088-2139.
Rastegari AA, Nath Yadav A, Yadav N, Tataei Sarshari N (2019) Bioengineering of secondary metabolites, in New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering., Elsevier 55-68.
Rivero RM, Mestre T C, Mittler R et al. (2014) The combined effect of salinity and heat reveals a specific physiological, biochemical and molecular response in tomato plants. Plant, Cell and Env 37, 1059–1073.
Sadeghi M, Dehghan S, Fischer R et al. (2013) Isolation and characterization of isochorismate synthase and cinnamate 4-hydroxylase during salinity stress, wounding, and salicylic acid treatment in Carthamus tinctorius. Plant Signal Behav 8, e27335.
Saijo Y, Loo EPi (2020) Plant immunity in signal integration between biotic and abiotic stress responses. New Phytol 225, 87-104.
Shahsavari M, Mohammadabadi M, Khezri A, et al. (2021) Correlation between insulin-like growth factor 1 gene expression and fennel (Foeniculum vulgare) seed powder consumption in muscle of sheep. Anim Biotechnol 33, 1-11.
Tehrani MM, Nasr-Esfahani M, Mousavi A et al. (2020) Regulation of related genes promoting resistant in Iris against root rot disease, Fusarium oxysporum. sp gladioli Genomics 112, 3013-3020.
Todorova D, Katerova Z, Dimitrova R et al. (2020) Exogenous spermine application increases quantity of rosmarinic acid and carnosic acid in salt-treated salvia dfficinalis L. plants in pot experiments, Comptes Rendus de l 'Academie Bulg. Des Sci 73.
Vafadar F, Amooaghaie R, Ehsanzadeh P et al. (2020) Melatonin and calcium modulate the production of rosmarinic acid, luteolin, and apigenin in Dracocephalum kotschyi under salinity stress. Phytochemistry 177, 112422.
Wyse AT, Netto CA (2011) Behavioral and neurochemical effects of proline. Metab. Brain Dis 26, e159. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 566 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 331 |