نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

• محمد آبیاری

استادیار گروه علوم پایه، دانشگاه فرهنگیان، تهران

چکیده

آویشن بدلیل خواصی نظیر آنتی‌اکسیدان، ضدمیکروب و ضدسرطان که ریشه در وجود ترکیباتی فعالی مثل تیمول و کارواکرول دارد، در کانون توجه محققان قرار گرفته است. الیسیتورها بعنوان ابزاری بالقوه جهت افزایش متابولیت‌های ثانویه باارزش شناخته شده-اند. بنابراین، این مطالعه با هدف تعیین تاثیر اشعه UV-B و سالیسیلیک‌اسید بر مسیر بیوسنتز تیمول و کارواکرول و شناخت سازوکار مولکولی آن انجام شد. جهت اجرای آزمایش، بذور آویشن در گلدان‌های پلاستیکی تحت شرایط گلخانه‌ای و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار کاشته شدند. گیاهچه‌های مرحله پنج‌برگی با سالیسیلیک‌اسید 1 میلی‌مولار محلول پاشی و به طور همزمان با UV-B پرتودهی فرابنفش شدند. نتایج نشان داد که بیان ژن‌های DXR، GTS، CYP178 و CYP180 بعد از گذشت 24 ساعت از اعمال تیمارها با افزایش معنی‌داری همراه بود و این افزایش در کاربرد همزمان هر دو الیسیتور بیشتر بود که گویای اثر هم‌افزائی سالیسیلیک‌اسید و UV-B است. بعد از گذشت 48 و 72 ساعت از اعمال تیمارها، بیان ژن‌های درگیر بیوسنتز تیمول و کارواکرول با کاهش همراه بود که گویای استفاده گیاه از سازوکارهای دفاعی برای تخفیف علائم تنش ناشی از مسیر پیام‌رسان سالیسیلیک‌اسید است. سنجش متابولیت‌های تیمول و کارواکرول از نتایج بیان ژن حمایت کرد. در کل، اینگونه می‌توان نتیجه گرفت که با استفاده از تیمار توام سالیسیلیک‌اسید و UV-B در 24 ساعت بعد از تیمار به بیشترین سطح بیان ژن‌های بیوسنتز تیمول و کارواکرول و متعاقبا محتوی متابولیتی آنها در آویشن دست یافت.

کلیدواژه‌ها

• آویشن
• سالیسیلیک‌اسید
• UV-B
• کارواکرول
• تیمول

موضوعات

• بیوتکنولوژی

عنوان مقاله [English]

Improvement of thymol and carvacrol production in thyme plant medicinal through the synergistic effect of UV-B radiation and salicylic acid hormone

نویسنده [English]

• Mohammad Abyari

Department of Science, Farhanghiyan University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Thyme has attracted the attention of researchers because of its antioxidant, antimicrobial, and anticancer properties, which are due to some active compounds such as thymol and carvacrol. Elicitors are recognized as a potential tool for increasing valuable secondary metabolites. Therefore, this study was carried out to determining the effect of UV-B and salicylic acid on the biosynthesis pathway of thymol and carvacrol, and to understanding its molecular mechanism. To perform the experiment, thyme seeds were planted in plastic pots under greenhouse conditions in a completely randomized design with three replications. Seedlings were simultaneously sprayed by 1 mM salicylic acid and irradiated by UV-B. The results showed that the expressions of DXR, GTS, CYP178, and CYP180 genes were significantly increased after 24 h of treatment. This increase was greater in the simultaneous use of both elicitors, indicating the combined effect of salicylic acid and UV-B. After 48 and 72 h of treatment, the expressions of genes involved in the biosynthesis of thymol and carvacrol were decreased, indicating the plant's use of defense mechanisms to alleviate the symptoms of stress caused by the salicylic acid signaling pathway. Assay of thymol and carvacrol metabolites supported the results of gene expression. In general, it can be concluded that the highest expression levels of thymol and carvacrol biosynthetic genes and their metabolic content in thyme can be achieved 24 h after simultaneous treatment by salicylic acid and UV-B.

کلیدواژه‌ها [English]

• Thyme
• salicylic acid
• UV-B
• carvacrol
• thymol