تأثیر تیمارهای متفاوت کلسیم کلراید بر بیان ژن‌های فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) و 4-کومارات کوآ لیگاز (4Cl) در گیاه Melissa officinalis L.

Abstract

شناسه دیجیتال (DOR):<br />98.1000/1735-0905.1398.35.381.95.3.1578.46<br /><br /> بادرنجبویه (<em>Melissa officinalis </em>L.) از خانواده نعنا به‌عنوان یک گیاه دارویی مهم شناخته شده و از زمان‌های قدیم مورد استفاده مردم بوده است. مطالعه مسیرهای بیوسنتزی ترکیب‌های دارویی گیاه برای شناسایی مواد تأثیرگذار بر این مسیرها به‌منظور تغییر در کمّیت یا کیفیت تولید ترکیب‌های آنها اهمیت ویژه‌ای دارد. مسیر متابولیکی فنیل پروپانوئید شامل مسیرهای پیچیده‌ای از واکنش‌های بیوشیمیایی است که مجموعه‌ای از متابولیت‌های ثانویه گیاهی مثل فلاونوئیدها، ایزوفلاونوئیدها، لیگنین‌ها، آنتوسیانین‌ها و غیره را سنتز می‌کنند. فنیل آلانین آمونیالیاز و 4-کومارات کوآ لیگاز دو آنزیم اصلی مسیر فنیل پروپانوئید می‌باشند که در بیوسنتز ترکیب‌های فنولی گیاهان نقش اساسی دارند. با توجه به اینکه بخشی از پاسخ به تنش و تغییرات محیطی در گیاهان شامل تغییر در بیان ژن‌های خاصی می‌شود، در این مطالعه بیان ژن‌های این دو آنزیم در گیاه بادرنجبویه رشد کرده در شرایط درون شیشه‌ای تحت تیمار کلسیم کلراید به روش Real Time PCR بررسی شده و همچنین پروتئین کل استخراج شده و به‌صورت کمّی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که افزایش و کاهش کلسیم کلراید به میزان mg/L 880 و 220 باعث کاهش بیان ژن فنیل آلانین آمونیالیاز و افزایش بیان ژن 4-کومارات کوآ لیگاز شده و همچنین میزان پروتئین کل گیاه به میزان g/L 585 و 595 به‌ترتیب در تیمارهای mg/L 880 و 220 کاهش یافت. همچنین براساس نتایج طیف‌سنجی مادون قرمز مشخص شد که در تیمارها نسبت به شاهد برخی ترکیب‌های فنلی، کربوهیدرات‌ها، لیپیدها و پروتئین‌ها کاهش یافته است. این نتایج تأثیر یون کلسیم را در تنظیم بیان برخی ژن‌ها و تولید متابولیت‌های آنها نشان می‌دهد. بنابراین کلسیم در برخی از انواع فعل‌وانفعالات گیاهی و سنتز متابولیت‌های آنها نقش داشته و با تغییر مقدار آن می‌توان به میزان کنترل شده از ترکیب‌های گیاهی به‌منظور اهداف خاص استفاده کرد.