نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1
دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان ملاثانی، خوزستان، ایران
2
گروه مهندسی تولید و اصلاح ژنتیک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان ملاثانی، خوزستان، ایران.
3
گروه مهندسی تولید و اصلاح ژنتیک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان ملاثانی، خوزستان، ایران
4
گروه مهندسی علوم آب، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، خوزستان،ایران .
5
گروه مهندسی تولید و زنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرمآباد، لرستان، ایران.
10.22034/jpr.2025.8573.3391
چکیده
پروانش یک گیاه دارویی بسیار با ارزش است زیرا تنها منبع تولید داروهای ضد سرطان وینبلاستین و وینکریستین محسوب میشود. سنتز پایین و قیمت بالای داروهای حاصل از گیاه پروانش، و نیز کمبود آب بهعنوان یکی از بزرگترین عوامل محدود کننده کشاورزی، سبب شد تا در این پژوهش به تأثیر الیسیتور اسیدآمینهی تریپتوفان و تنش خشکی بر تغییرات متابولیتهای ثانویه پروانش و ژنهای مرتبط با مسیر سنتز وینبلاستین و وینکریستین پرداخته شود. این مطالعه در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه عامل محلولپاشی تریپتوفان (صفر و 250 پیپیام) و تنش خشکی (40 و 100 درصد ظرفیت زراعی) و زمان (24، 48، 72 و 168) برای ارزیابی بیان نسبی صورت پذیرفت. ارزیابی تغییرات الگوی بیان نسبی بیشترین میزان بیان نسبی را برای ژنهای Dat و Prx در هر سه حالت به ترتیب در تیمار زمانی 24 ساعت و 168 ساعت نسبت به شاهد نشان داد، در ژن Tdc نیز تیمارهای زمانی 24 و 72 ساعت پس از اعمال تیمار تریپتوفان و تیمار زمانی 168 ساعت تریپتوفان- خشکی کاهش بیان نسبی و سایر سطوح تیماری افزایش بیان نسبی را نسبت به شاهد نشان دادند. از منظر فیزیولوژیک بیشترین میزان وزن خشک گیاه در تیمار محلولپاشی تریپتوفان بهدست آمد، همچنین تنش خشکی و تریپتوفان منجر به افزایش فعالیت آنزیمهای کاتالاز و پراکسیداز و محتوای فنل و فلاونوئید شد، بهگونهای که بیشترین میزان هریک در غلظت 250 میلیگرم بر لیتر در تنش خشکی 40 درصد ظرفیت زراعی مشاهده گردید.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله English
The effect of foliar application of the amino acid tryptophan and drought stress on the altered relative expression patterns of certain genes in the indole-alkaloid TIAs pathway, as well as enzymatic and non-enzymatic antioxidants in the leaves of th
نویسندگان English
Farshid Yousefi
1
Alireza Abdali Mashhadhi
2
Amin Lotfi Jalal-Abadi
3
Alireza Shafeinia
2
Saeed Jalili
4
Narges Soltani
5
1
Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran.
2
Department of Production Engineering and Genetic Modification, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran.
3
Department of Production Engineering and Genetic Modification, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran.
4
Department of water engineering, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran.
5
6- Department of Production Engineering and Plant Genetics, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Lorestan University, Khorramabad, Lorestan, Iran.
چکیده English
Periwinkle is a highly valuable medicinal herb as it is the only source for the production of the anticancer drugs vinblastine and vincristine. The low synthesis and high cost of the drugs derived from the Periwinkle, along with water scarcity as one of the biggest limiting factors in agriculture, led to this research focusing on the effects of the amino acid tryptophan and drought stress on the changes in secondary metabolites of Periwinkle and the genes associated with the synthesis pathways of vinblastine and vincristine. This study was conducted in a completely randomized design with three factors: tryptophan spraying (0 and 250 ppm), drought stress (40 and 100% field capacity), and time (24, 48, 72, and 168 hours) for evaluating relative expression. The assessment of changes in expression pattern showed the highest relative expression for the Dat and Prx genes in all three conditions at 24 hours and 168 hours compared to the control. The Tdc gene, the 24 and 72-hour treatments after applying tryptophan and the 168-hour tryptophan-drought treatment showed down-regulated in relative expression, while other treatment levels showed an increase in relative expression compared to the control. From a physiological perspective, the highest dry weight of the plant was obtained in the tryptophan spraying treatment. Additionally, drought stress and tryptophan led to an increase in the activity of catalase and peroxidase, as well as the content of phenols and flavonoids, with the highest levels of each observed at concentration of 250 ppm under 40% drought stress of FC.
کلیدواژهها English
Elicitor
indole terpenoid alkaloid pathway
vinblastine and vincristine
مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)