نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت

2 دانشگاه کردستان

3 دانشگاه گیلان

چکیده

مونوترپن‌های مهمی مانند کامفور و فنچول از جمله اجزای مهم تشکیل‌دهنده اسانس گیاه دارویی اسطوخودوس می‌باشند. ژن‌های مونوترپن سنتاز اهدف مناسبی برای مهندسی متابولیک در اسطوخودوس هستند. این پژوهش به منظور سنجش بیان و القای دو ژن کلیدی (فنچول سنتاز و برنئول سنتاز) در مسیر بیوسنتز مونوترپن‌ها در اسطوخودوس در پاسخ به الیسیتورهای متیل‌جاسمونات و سالیسیلیک اسید اجرا شد. ابتدا گیاهان در مراحل قبل و بعد از گل دهی در آزمایشات منفرد تحت تیمارهای متیل‌جاسمونات و سالیسیلیک اسید هر یک با غلظت یک میلی‌مولار، قرار گرفتند. سپس در زمان‌های صفر (شاهد)، 24، 48 و 72 ساعت پس از اعمال تیمار در مراحل قبل و بعد از گل دهی، نمونه‌‌‌‌‌‌‌برداری از برگ گیاهان جهت بررسی بیان ژن انجام شد. نتایج نشان داد که بیان این ژنها تحت تاثیر تیمار سالیسیلیک اسید و متیل‌جاسمونات قرار می گیرند. به طور کلی بیان هر دو ژن فنچول سنتاز و برنئول سنتاز در مرحله قبل از گلدهی بیشتر از بعد از گلدهی بود. همچنین در تیمار با متیل‌جاسمونات بیان برنئول سنتاز بیشتر تحت تاثیر قرار گرفت و تا 72 ساعت روند بیان آن کاملا افزایشی بود. به واسطه بیان افزایشی این ژنها در تیمارهای سالیسیلیک اسید و به ویژه متیل‌جاسمونات می توان انتظار داشت که مقدار مونوترپن های با ارزشی مانند کامفور و فنچول در گیاه اسطوخودوس افزایش نشان دهند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Relative expression analysis of the monoterpene biosynthesis genes in Lavender (Lavandula angustifolia) in response to salicylic acid and methyl jasmonate

نویسندگان [English]

  • Sakar Hosseini 1
  • Asad Maroufi 2
  • Seyed Hassan Hassani 3

1 department of Agronomy and Plant breeding, University of Guilan, Rasht

2 University of Kurdistan

3 University of Guilan

چکیده [English]

Important monoterpenes such as camphor and fenchol are components of lavender (Lavandula angustifolia) essential oil. Monoterpene synthases are suitable target genes for metabolic engineering in Lavender. This study was performed to analyze the expression and induction of the two key genes (borneol synthase and fenchol synthase) involved in monoterpenes biosynthetic pathway in lavender after elicitation by methyl jasmonate and salicylic acid. First, plants in the pre-flowering and post-flowering stages were treated separately by methyl jasmonate and salicylic acid, each at a concentration of 1 mM. Then, plant leaves were harvested 0 (control), 24, 48 and 72 hours after treatments for gene expression analysis. The results showed that the expression of these genes was affected by salicylic acid and methyl jasmonate treatment. In general, the expression of both genes in the pre-flowering stage was higher than that of post-flowering. Moreover, the expression of borneol synthase was more affected by methyl jasmonate, so that its expression trend was completely increased up to 72 hours. Given the increased expression of borneol synthase and fenchol synthase in plants treated with salicylic acid, and methyl jasmonate it could be expected that the content of valuable monoterpenes such as camphor and fenchol increase in lavender.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lavandula angustifolia
  • Gene expression
  • Secondary metabolites
  • Metabolic Engineering
  • Elicitor