عنوان پایان‌نامه
بررسی بیان ژنهای GAS,CPS,FDS.Dfs در چند گونهآرتمیزیا (.Artemisia sp)
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-اصلاح نباتات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5780;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 61841
- تاریخ دفاع
- ۰۹ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- سارا رئیسی
- استاد راهنما
- علیرضا طالعی, محمدرضا نقوی
- چکیده
- گیاهان دارویی از زمان های دور نقش مهمی در طب سنتی داشته اند. حضور متابولیت های ثانویه متنوع که هریک کاربردهای فراوانی در علم پزشکی، داروسازی و صنعت دارند، دلیل اصلی علاقه روز افزون برای استفاده از این گیاهان می باشد. جنس آرتمیزیا به دلیل تولید سسکویی ترپن آرتمیزینین و بسیاری دیگر از ترکیبات مفید بسیار حائز اهمیت است. این جنس گیاهی امروزه به عنوان جزئی کلیدی در طب سنتی در بسیاری از کشور ها به کار می رود. از زمان های گذشته آرتمیزینین برای درمان بیماری های مختلف به ویژه مالاریا به کار می رفت. میزان تولید سسکویی ترپن آرتمیزینین و سایر ترکیبات ثانویه در گیاهان به میزان زیادی تحت تاثیر شرایط محیطی، نور، دما و نوع بافت مورد مطالعه قرار دارد.در این مطالعه هفت گونه آرتمیزیای بومی ایرانانتخاب شدند و میزان تولید سسکویی ترپن آرتمیزینین در سه مرحله رشدی (برگ رویشی، غنچه و گل) در آنها اندازه گیری شد.این گونه ها همچنینبرای بیان یک پرنیل ترنسفراز (فارنسیل دی فسفات) و سه سسکویی ترپن سنتاز (بتاکاریوفیلن سنتاز، بتافارنسین سنتاز و ژرماکرن A سنتاز) مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی بیان این ژن ها در سه مرحله رشدی و در سه تکرار زیستی صورت گرفت. گونه A. annuaبه عنوان گونه مرجع در نظر گرفته شد و سایر گونه ها نسبت به آن مقایسه شدند.از طرف دیگرروشGC-MSبرای اندازه گیری میزان ترکیبات تولید شده نهایی توسط هر یک از ترپن سنتاز ها بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که داده های حاصل از بررسی بیان ژن های ترپن سنتاز با داده های به دست آمده ازGC-MS تاحدی همخوانی دارد. گونه A. scoparia تنها گونه ای بود که بیان بالاتری از تمامی ژن های مورد مطالعه را داشت را در تمامی بافت های مورد مطالعه از خود نشان داد. سطح بیان این ژن ها در سایر گونه ها نسبت به گونه مرجع پایین تر بوده است. هدف دیگر از این مطالعه اندازه گیری میزان آرتمیزینین تولیدی در بافت های مختلف این گونه ها بود. نتایج نشان داد که محتوی آرتمیزینین در اوایل مرحله گلدهی بیش از فاز رویشی است و گونه A. annua در این بافت ها بیشترین محتوی آرتمیزینین را داشت. می توان گفت که گل دهی عاملی مهم در افزایش تولید این سسکویی ترپن در گونه های آرتمیزیا می باشد. لازم به ذکر است از آنجا که ژن ژرماکرن A سنتاز در مراحل اولیه آزمایش نتایج قابل قبولی را نشان نداد، این ژن برای ادامه بررسی بیان ژن مورد آزمایش قرار نگرفت.
- Abstract
- Medicinal plants have had an important role in traditional medicinesince ancient times. Presence of various secondary metabolites which have many medicinal, pharmaceutical and industrial applications, is the main reason for the increasing interest for using these plants. The genus Artemisia due to the production of sesquiterpene artemisinin and many other helpful compounds is very important. This genus iswidely used as a key component in traditional medicine in some countries.Sincethe past, artemisinin was used to treat different diseases especially malaria. Production of the sesquiterpene artemisinin and other secondary metabolites in plants is highly effected by the environment, light and temprature conditions and also the tissue type. In this study seven Artemisia species of Iran were chosen and the production of sesquiterpene artemisinin was measured in three different developmental stages (vegetative leaf, bud and flower). These species were also monitored for expression of a prenyle transferase (FDS) and three sesguiterpen synthases (CPS,BFS and GAS). Expression of these genes were studied in three developmental stages in three biological replicates.A. annua was chosen as the reference specious and other species were compared to it. Besides the gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was applied to investigate the end products produced by theses terpene synthases. The results showed that the data of gene expression were about the ones obtained in GC-MS. A. scoparia was the only specious which had higher expression of all studied genes in its all tissues. The expression level of these genes in other species was lower than reference specious. The other approach was to measure the artemisinin content in different tissues of these species. The results showed that artemisinin contentwas higher in early flowering stages than vegetative stage.A. annua had the highest artemisinin content in these tissues. It could be mentioned that flowering is an important cause for increasing the production of this sesquiterpene in Artemisia species. It should be noted since the gene germacren A synthase did not show the proper results in early experiments, this gene was not tested for further gene expression.
