عنوان پایان‌نامه
بررسی بیان نسبی ژن های لیمونن سنتاز(Limonene Synthase) وفلاون سنتاز(Flavone Synthase) تحت شرایط تنش خشکی در زیره سبز (Cuminum Cymminum L)
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی -بیوتکنولوژی کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 853;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71724;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 853;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71724
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- شهرزاد بداغی
- استاد راهنما
- سید محمدمهدی مرتضویان, سیدعلیرضا سلامی
- چکیده
- گیاهان مواد ثانویه¬ای تولید می¬کنند که نقش¬های متفاوت از جمله دفاع در مقابل علفخوار¬ها و پاتوژن¬ها دارند. این متابولیت¬ها ممکن است به شکل دائم در اندام¬های خاص یا در مراحل ویژه¬ای از نمو گیاه سنتز می شوند. منوترپن¬ها به عنوان یک گروه مدل جزء این متابولیت¬های ثانویه می¬باشند. . آن¬ها ترکیبات خطی یا حلقوی ایزوپرنوئیدی 10 کربنه و دارای GPP به عنوان پیش¬ماده هستند. این ترکیبات می¬توانند در طی نمو طبیعی در اندام¬هایی مانند ریشه وساقه، در صد¬ها تاکسون گیاهی تولید شوند، اما مکانیسم¬های فیزیولوژیکی و مولکولی تنظیمی در تولید آن¬ها بسیار کم مورد بررسی قرار گرفته است. زیره سبز با نام علمیCuminum cyminum L. از خانواده چتریان Apiacae، گیاهی است دیپلوئید که دارای ویژگی¬های مهم آنتی اکسیدانی، ضد باکتریایی و ضد قارچی می¬باشد. در این پژوهش سعی شده است تاثیر تنش خشکی بر روی انواع و میزان و تعداد ترکیبات موجود در اسانس و همچنین وجود یا عدم وجود رابطه بین ترکیبات متابولیتی لیمونین و فلاوون و میزان رونوشت های آنزیم های دخیل در سنتز آنها (لیمونین سنتاز و فلاوون سنتاز) در دو حالت تنش و نرمال بررسی شود. به این منظور ابتدا دو اکوتیپ اردکان یزد و تایباد خراسان رضوی انتخاب و در گلخانه کشت شدند و تنش از طریق روش وزنی در دو سطح 50 و 30 درصد FC اعمال شد. از هر گلدان نمونه برگ و گل تهیه شده و جهت ارزیابی اسانس نمونه ها ابتدا خشک شده و اسانس مستخرج شده از آنها به روش کروماتوگرافی گازی جرمی ارزیابی شد. جهت ارزیابی بیان نسبی دو ژن فلاوون سنتاز و لیمونن سنتازاز نمونه های برگ و گل استخراج RNA و تهیه cDNA انجام شده و با پرایمرهای اختصاصی و ژن رفرنس در دستگاه Real Time PCR نتایج بررسی شد. ترکیبات عمده زیره سبز در دو اکوتیپ ذکر شده به ترتیب سسکویی ترپن بتا اکورادین، مونوترپن ال فلاندرین و مونوترپن گاما ترپینن می باشند. نتایج نشان می دهند میزان متابولیت های ثانویه گیاه زیره نیز مانند سایر گیاهان تحت تاثیر شدید و مستقیم محیط بوده و بنابراین در اقلیم های گوناگون و مراحل نموی مختلف، متفاوت است. به گونه ای که با پیش روی مرحله نموی از زمان برگ دهی تا گل دهی میزان اسانس افزایش یافته است. علاوه بر این با اعمال تنش خشکی و ایجاد تغییرات فیزیولوژیکی در گیاه پایه میزان متابولیت ثانویه تحت تاثیر قرار می گیرد. ارزیابی بیان ژن ها نشان از آن دارد که بیان دو ژن فلاوون سنتاز و لیمونن سنتاز با یکدیگر در تعادل اند به طوریکه بیشترین میزان فعالیت ژن فلاوون سنتاز در برگ های اکوتیپ اردکان بوده ولی میزان فعالیت لیمونن سنتاز در نمونه های برگ اکوتیپ تایباد ماکزیمم بوده است این تعادل به معنای هماهنگی ایجاد شده توسط گیاه بین مواد خام اولیه و مواد مورد نیاز در مراحل متفاوت است.
- Abstract
- Plants produce secondary metabolites have important different roles as defence against herbivorous animals and pathogens. These metabolites may be produced in certain tissue or organs permanently or in the special developmental steps. The largest class of plant secondary metabolites are monoterpens, undoubtedly. They are linear or cyclic compounds with 10 carbons produced from GPP as precursor. These compounds can be produced in organs like root and stem in natural development process in hundreds of plant taxon. However, there are few studies on regulatory physiological and molecular mechanisms in medicinal plant. Cumin (Cuminum cyminum L.) from Apiacae is a diploid plant which has antioxidant, antibacterial and antifungal features. In this research drought stress effect has been examined on types, amounts and numbers of oil compounds. Moreover, presence or absence of relation between Limonene and Flavone and their enzymes transcripts in normal and stress conditions was analysed. For this purpose, two Iranian ecotypes, Ardakan-Yazd and Taibad-Khorasan Razavi were planted in the greenhouse. Stress was applied in two levels 50% and 30% FC by weight method. Flowers and leaves were sampled from every pot. To assess essential oil, samples were air dried and their extracted volatile oils were examined by Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS). In addition, to assess LS and FS relative expression RNAs were extracted from leaves and flowers organs. cDNAs were synthased and results were analysed by specific primer and reference gene primer in Real-Time PCR procedure. Main compounds of these two ecotypes were beta-Accoradine, l-Phellandrene and gamma-Terpinene. Results indicates amount of secondary metabolites in Cumin same as other plants are affected directly by their environment strongly. Thus in different climates and variant development stages are divergent. Change in drought stress level cause physiological alternation in plants and amount of secondary metabolite
