گل محمدی (r. damascena mill.)مهمترین گونه ای است که در تولید گلاب، عطر و اسانس، در صنعت عطرسازی و دارویی کاربرد دارد. با وجود اهمیت عطر گل محمدی، پژوهش های مولکولی و بیوشیمیایی عطر گل این گونه هنوز در مراحل ابتدایی است. در این پژوهش، ویژگی های مولکولی و فیزیولوژیکی تولید عطر در گل محمدی در آزمایش های مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. در آزمایش اول، پژوهشی به منظور بررسی تنوع شیمیایی اسانس میان 44 توده بومی جمع آوری شده گل محمدی ایران صورت گرفت . برای تعیین ترکیب های شیمیایی اسانس که به روش تقطیر از مرحله گلدهی کامل به دست آمده بود از دستگاهgc و gc-ms استفاده شد. نتایج نشان داد که اسانس این توده های بومی دارای اختلاف چشمگیری در ترکیب های اصلی و فرعی هستند. بر اساس ترکیب های اسانس، تجزیه و تحلیل خوشه ای برای طبقه بندی توده های بومی مطالعه شده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که 44 توده بومی گل محمدی دارای 5 ماده شیمیایی مجزا بنام سیترونلول (% 8/45 -8/18)، جرانیول (% 4/41 - 5/37)، نرال(% 8/44 -2/23)، لینالول (% 2/59-5/30) و ان-نونادکان (% 4/55-6/20) می باشند. در آزمایش دوم، رابطه بین میزان آنتوسیانین و اسانس گلبرگ های گل محمدی در 6 منطقه مهم رشد گل محمدی در برگیرنده میمند، لایزنگان، باغ گیاهشناسی ارم شیراز، دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز، کاشان وارومیه مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که میزان اسانس و آنتوسیانین دارای اختلاف معنی داری در گلبرگ های برداشت شده از منطقه های مختلف دارد. بالاترین میزان اسانس (%155/0) و آنتوسیانین (368/2 واحد بر گرم وزن تر) از گلبرگهای برداشت شده از باغ گیاهشناسی ارم شیراز به دست آمد. رابطه مثبت زیادی (812/0) بین میزان اسانس و آنتوسیانین گل محمدی وجود داشت. در آزمایش سوم، ترکیب های شیمیایی عطر گل از دو نژادگان مختلف ( g1 و g2 ) گل محمدی ایران، در 6 مرحله نموگل به روش استخراج سر فضا (headspace) جدا سازی شدند. ترکیب های اصلی عطر گل در برگیرنده فنیل اتیل الکل، بتا- سیترونلول، آلفا- پینن، بنزیل الکل و جرانیل استات بود. در هر دو نژاد گان، درصد نسبی فنیل اتیل الکل با نمو گل افزایش پیدا کرد. با وجود این، بالاترین میزان بتا- سیترونلول در مرحله چهارم (%98/46) و مرحله سوم (%15/45) در نژادگان های مورد مطالعه بود. مراحل اولیه نمو گل، هردو نژادگان دارای میزان اندکی از این ترکیب بودند. در نژادگان g2، بنزیل الکل به عنوان ترکیب اصلی و در بالاترین میزان بود و با نمو گل افزایش یافت، در حالی که میزان پایینی از این ترکیب در نژادگان g1 وجود داشت. جرانیل استات که ترکیب مهم عطر می باشد در مرحله چهارم (%57/11) و مرحله سوم (%69/22) به ترتیب در نژادگان های g1 و g2در بالاترین میزان بود، این ترکیب در مراحل اولیه نمو گلها (مراحل یکم و دوم ) هر دو نژادگان دیده نشد. در پایان، به منظور اثبات نقش par-rose در زیست ساخت فنیل اتیل الکل، بیانpar -rose و الگوی فعالیت آنزیمی par در گلبرگ های دو نژادگان g1 و g2 گل محمدی در 6 مرحله نمو گلدهی مورد بررسی قرارگرفت. در گلبرگ های گل محمدی میزان بیان par در مرحله های سوم و چهارم به ترتیب در نژادگان g1 و g2 در بالاترین میزان بود. همچنین تجزیه و تحلیل الگوی بیانpar به روش pcr real time نشان داد که هردو نژادگان دارای اختلاف معنی داری در مراحل نمو گل می باشند. در این پژوهش، فعالیت آنزیمی که منجر به ساخت فنیل اتیل الکل از فنیل استالدئید می شود در مراحل نمو گل تا مرحله پنجم در نژادگان g1 افزایش پیدا کرد، در صورتیکه بالاترین سطح فعالیت آنزیم par در نژادگان دوم در مرحله سوم دیده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که الگوی فعالیت آنزیم فنیل استالدئید ریدواکتاز دراین دو نژادگان جداگانه گل محمدی متفاوت بود. در نژادگان g1، فعالیت آنزیم par در مراحل اولیه نمو گل درحد پایینی بود سپس به بالاترین میزان در مرحله گلدهی کامل رسید، در صورتی که در نژادگان g2 تغییر فعالیت آنزیمی بعد از مرحله سوم اختلاف معنی داری نداشت.