نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه کردستان

2 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد

3 گروه فارماکوگنوزی و بیوتکنولوژی دارویی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی همدان

چکیده

شنبلیله یک گیاه دارویی مهم است که دارای متابولیت‌های ثانویه با ارزشی است. دیوسژنین یک ساپونین استروئیدی است که به مقدار مناسب درگیاه شنبلیله تولید می شود و داری خواص درمانی زیادی می باشد. فعالیت ضدسرطانی دیوسژنین در بسیاری از مطالعات گزارش شده است. به منظور سنجش بیان برخی ژن‌های کلیدی در مسیر بیوسنتز دیوسژنین این پژوهش اجرا شد. ابتدا اعمال تیمارهای متیل جاسمونات با غلظت نیم میلی‌مولار و سالیسیلیک اسید با غلظت یک میلی‌مولار در آزمایشات جداگانه بر روی گیاهان انجام گرفت. سپس در زمان‌های 0، 12، 24 و 48 ساعت پس از اعمال تیمار نمونه‌‌‌‌‌‌‌برداری از برگ‌ها برای بررسی مراحل بیان ژن انجام شد. RNA کل از برگها استخراج و سپس cDNA سنتز شد. ژن‌های کلیدی انتخاب شده شامل سیکلوآرتنول سینتاز (CAS) ، اِسکوالن سینتاز (SQS) و اِسکوالن منواکسیژناز (SMO) بودند. جهت اطمینان از توالی ژن‌ها، قطعه تکثیر شده این ژن‌ها در وکتورpTG19-T همسانه سازی و ناحیه‌‌ی هدف آنها توالی‌یابی شد. پس از اطمینان از صحت توالی‌، بیان نسبی ژن‌ها با روش Real Time PCR (qRT-PCR) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان‌دهنده‌ی عدم تغییر بیان ژن CAS در گیاهان تحت تیمار با سالیسیلیک اسید نسبت به گیاهان شاهد بود، ولی ژن‌های SQS و SMO در برخی زمان‌ها افزایش بیان نشان دادند. در صورتی‌که، ژن‌های CAS، SQSو SMO در گیاهان تیمار شده با متیل جاسمونات افزایش معنی‌داری نسبت به گیاهان شاهد داشتند. بررسی بیان این ژن‌ها در مسیر بیوسنتز دیوسژنین نشان می‌دهد که احتمالا دیوسژنین در پاسخ به سالیسیلیک اسید و به‌ویژه متیل جاسمونات افزایش می‌یابد

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Relative expression of the key genes of Diosegnin biosynthesis in fenugreek (Trigonella foenum-graesum) in response to salicylic acid and methyl jasmonat

نویسندگان [English]

  • Asad Maroufi 1
  • Marzieh Lotfi 2
  • Ahmad Esmaeli 2
  • Dara Dastan 3

1 Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran

2 department of Agronomy and Plant breeding, Lorestan university, Khorramabad, Iran

3 Department of Pharmacognosy and Pharmaceutical Biotechnology, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan

چکیده [English]

Fenugreek is an important medicinal plants that has valuable secondary metabolites. Diosgenin, a steroid saponin, occurs abundantly in fenugreek which has many medicinal properties. Anticancer activity of diosgenin has been reported in many studies. In this study the expression of some key genes involved in the biosynthesis of diosgenin, was assessed. First, plants (before flowering stage) were treated with 0.5 mM methyl jasmonate and 1 mM salicylic acid in separate experiments. Then, at 0, 12, 24, and 48 hours after treatment, leaves were sampled for further investigation. The total RNA was extracted from the leaves and afterward cDNA was synthesized. Selected key genes included cycloartenol synthase (CAS), squalene synthase (SQS), and squalene monooxygenase (SMO). To verify the sequence of the genes, the amplified fragments of them were separately cloned into the pTG19-T vector and their targeted region were finally sequenced. After confirming the sequence of selected genes, the relative expression level of all of the target genes was evaluated using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) method. The results showed that the expression level of CAS in salicylic acid-treated plants did not change compared to control plants, however, expression levels of SQS and SMO were increased at some time courses. While, CAS, SQS and SMO expression levels in methyl-jasmonate treated plants were significantly increased in comparison with control plants. Considering the expression of the key genes in the biosynthesis pathway of diosgenin suggests that diosgenin is likely to increase in response to salicylic acid and in particular methyl jasmonate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gene expression
  • fenugreek
  • Secondary metabolite
  • real-time PCR