عنوان پایان‌نامه
بررسی بیان نسبی ژنهای اصلی مسیرMEP(متیل- D-اریتریتول ۴ - فسفات) متابولیسم ترپنها در تعدادی از گونههای آرتمیزیا
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی -بیوتکنولوژی کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5820;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62352
- تاریخ دفاع
- ۲۳ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- رزگار سیدرحمانی
- استاد راهنما
- محمدرضا نقوی, ولی اله محمدی
- چکیده
- جنسArtemisia از خانواده Asteraceaeدارای 34 گونه در ایران است که حاوی ترکیبات با ارزش دارویی هستند. مهم¬ترین استفاده آرتمیزیا در طب سنتی چین در درمان مالاریا می-باشد اما علاوه بر آرتمیزنین، دارای ترکیبات ثانویه دیگر مانند پلی فنول¬ها، ترپنوئید¬ها، فیتواستروئیدها و الکالوئیدها می¬باشد. به دلیل کاربردهای مختلف ترکیبات ترپنوئیدی در صنعت و داروسازی، بررسی رابطه بین ژنهای کلیدی مسیر با تولید نهایی آن¬ها از اهمیت بسزاییدر شناسایی مراحل تعیین کننده برخوردار است و میتواند اطلاعات لازم جهت دست ورزی و مهندسی مسیر را فراهم کند. MEPیک مسیر کلروپلاستی بوده که مونوترپن از این مسیر تولید می¬شوند و این مسیر تنها در گیاهان فتوسنتزکننده و بعضی باکتری¬ها وجود دارد. در این تحقیق میزان تولید ترکیبات مونوترپن از مسیرMEPبا بیان سه ژن اصلی این مسیر (DXS, DXR , HDR) در سه بافت برگ، غنچه و گل در هفت گونه آرتمیزیا مورد مقایسهقرار گرفت. ترکیبات مونوترپنوئید توسط دستگاه GC/MSاندازه¬گیری شده و بیان ژن¬ها به روش PCR زمان واقعیمطالعه شد. در گونه annuaArtemisia در کل 49 ترکیب ترپنوئیدی شناسایی شد که 27 ترکیب ازآن¬ها مونوترپنی بود و در بین مونوترپن¬ها 6 ترکیب?-Pinene، Camphene، ?-Myrcene، 1,8-Cineole،Artemisia Ketone، Camphor در این 3 بافتدارای بالاترین مقدار بودند.در مقایسه ترکیبات مونوترپن بین گونه¬های مختلف نیز ترکیباتArtemisia ketone،Camphor، 1,8-Cineole و Camphene در بیشتر گونه¬ها دارای میزان بالایی بودند. در گونه A. annua که مهم¬ترین گونه می¬باشد بیان ژن DXS در غنچه و گل 3 برابر برگ بود. DXR بیشترین میزان بیان را در گل نشان داد و بیان ژن HDR در برگ 3 برابر گل و تقریبا مشابه غنچه بود. با مقایسه نتایج بیان ژن و GC/MS مشخص شد که ژنDXR نقش مهم¬تری را در تولید ترکیبات مونوترپن بر عهده دارد که می¬تواند ژن کاندیدا برای اهداف مهندسی ژنتیک باشد.
- Abstract
- Artemisia genus from Asteraceae family has 34 species in Iran with valuable medicinal compounds. The most important use of Artemisia has been the treatment of malaria in traditional Chinese medicine. In addition to artemisinin; it produces also other secondary metabolites such as polyphenols, terpenes, phytosterols and alkaloids. Due to several medicinal and industrial applications of terpene compounds, understanding the relationship between key genes involved in the pathway with end products is of great importance in identifying determining and limiting factors and may provide suitable information for manipulation and engineering of pathway. methyl-D-erythritol 4-phosphate(MEP( is a chloroplastic pathway producing monoterpenes only in photosynthetic plants and some bacteria. In this study, level of monoterpene compounds produced through MEP pathway in leaf, bud and flower of seven Artemisia species compared with the expression of DXS, DXR, and HDR genes of this pathway. Monoterpene compounds were measured by GC/MS and gene expression was evaluated by Real Time PCR. Totally 49 compounds were detected in A. annua, 27 of them being monoterpenes. Six Monoterpene compounds including ?-Pinene, Camphene, ?-Myrcene, 1,8-Cineole, Artemisia ketone and Camphor had the highest amount in all three tissues. Comparison of monoterpene compounds in different species showed that Artemisia ketone, Camphor, 1,8-Cineole and Camphene appeared in high level in most species. In A. annua, which is the most important species, DXS expression in leaves was three times higher than buds and flowers. The highest expression of DXR observed in flowers. HDR expression in leaves or buds was three times the flowers. Comparing the results of gene expression and GC/MS suggested that DXR plays more important role in producing monoterpene compounds and might be a candidate gene for genetic engineering.
