تأثیر متیل جاسمونات روی بیان خانواده ژنی wrky در بابونه آلمانی تحت شرایط تنش شوری

استفاده پایدار و سالم از محیط زیست و منابع طبیعی و ملاحظات مرتبط با سلامت انسان از مهم ترین موضوعات مورد دغدغه بشر است(rosenberg et al; 1993). این ملاحظات به شدت با کشاورزی، اکولوژی و محیط زیست مرتبط می باشد. در این بین، زیست شناسی به خصوص زیست شناسی گیاهی مهم ترین نقش را ایفا می نماید، و با توجه به این که گیاهان تنها منبع تجدید شونده و هم چنین مواد و انرژی سازنده را تشکیل می دهند، بنابراین زیست گیاهی قدرتمند ترین ابزار برای استفاده مناسب از منبع گیاهی می باشد (2001.(bazzaz, 2001, aharoni et al; 2001, charlesworth et al; تنوع گونه های گیاهی در پهنه دشت ها و کوهساران ایران سبب شده تا برخی صاحب نظران جهان، ایران را به صورت مخزنی از گیاهان دارویی و معطر معرفی کنند (khali poor asbagh, 2006). گیاهان دارویی از هزاران سال پیش به عنوان یکی از مهم- ترین منابع دارویی کاربرد داشته اند که مخازن غنی از متابولیت های ثانویه و مواد موثره ی اولیه بسیاری از دارو ها می باشند ((tripathi and tripathi, 2003. بابونه آلمانی (matricaria chamomilla l.) یکی از قدیمی ترین و پر مصرف ترین گیاهان دارویی شناخته شده در جهان و از معدود گیاهانی است که جنبه صنعتی پیدا کرده و از لحاظ صنعتی-دارویی، سر شاخه های گل دار آن مورد توجه می باشد. منشاء این گیاه را آسیای صغیر دانسته اند ولی در تمام نقاط جهان به صورت خودرو می روید و به طور معمول جهت استفاده از اسانس آبی رنگ آن کشت می شود، و با توجه به کاربرد روز افزون آن در صنایع دارو سازی، آرایشی و بهداشتی، عطر سازی و تهیه چاشنی های غذایی، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد (hornok, 1992). گیاهان اغلب در معرض مجموعه ای از شرایط تنش زا قرار می گیرند و این شرایط آن ها را از رسیدن به پتانسیل ژنتیکی کامل بازداشته و تولیدات گیاهی را در پهنه جهانی محدود می سازد(bray, 2001) . دو تنش محیطی مهم که تولید محصولات زراعی، باغی و دارویی را کاهش می دهند، خشکی و شوری می باشند (homaee et al; 2002). شوری یکی از مهم ترین عواملی است که سبب کاهش و گاهی اوقات نابودی رستنی های مناطق خشک و نیمه خشک می گردد.شوری زیاد باعث به هم خوردن تعادل یون ها در سلول های گیاهی، ایجاد تنش اکسیداتیو و کاهش رشد گیاه می گردد و در عین حال در میزان اسانس گیاهان دارویی تأثیر گذار می باشد(kong et al, 2005) . از آن جا که گیاهان قادر به جابه جایی و تغییر محیط خود نیستند، دارای استراتژی های توسعه یافته ای برای تحمل و سازگار شدن به انواع تنش ها می باشند(kunkel and brooks, (2002 . در واقع گیاهان از طریق فرآیند های فیزیولوژیکی، بیو شیمیایی و سلولی و مولکولی به این تنش ها پاسخ داده و خود را با شرایط محیطی منطبق و یا متحمل می سازند al;1995)bohnert et). به محض درک و تشخیص تغییرات درون سلولی مسیر های پیام رسانی مختلفی به منظور تبدیل تنش فیزیکی به یک پاسخ بیو شیمیایی مختلف شروع شده و هر یک از آن ها بیان دسته خاصی از ژن های پاسخ دهنده به تنش را سبب می شوند. فعالیت کامل تمام این آبشار های پیام رسانی القاء شده منجر به انطباق گیاه و در نتیجه تحمل تنش در آن می شوند. فراورده های این ژن ها بر اساس نوع عملکرد شان به دو گروه طبقه بندی می گردند: گروه اول شامل پروتئین های عملکردی است که به طور مستقیم از گیاه در مقابل تنش محافظت می نمایند، از آن جمله می توان به چپرون ها، پروتئین های کانال آبی، آنزیم های کلیدی برای سنتز اسمولایت ها (همانند پرولین، بتائین و قند ها)، آنزیم های سم زدا (همانند کاتالاز و اسکوربات پراکسیداز)، پروتئین های محافظت کننده از درشت مولکول ها (همانند پروتئین های lea و اسموتین) و پروتئین های اواخر دوره جنین زایی اشاره نمود. گروه دوم شامل عوامل پروتئینی بوده که هدایت سیگنال ها و بیان سایر ژن ها را طی تنش تنظیم می کنند، از این دسته می توان به مواردی از جمله پروتئین کیناز ها، آنزیم های درگیر در متابولیسم فسفولیپید ها و عوامل رونویسی اشاره نمود (رهایی و همکاران، 1388).عوامل رونویسی، پروتئین هایی هستند که می توانند رونویسی ‍ژن های هدف پایین دست را از طریق اتصالات مستقیمی که به پروموتور ژن هدف دارند مهار و یا فعال کنند (riechmann et al; 2000).پروتئین های wrky عضوی از این عوامل رونویسی می باشند و خانواده بزرگی از فاکتور های رونویسی zinc- ?nger را تشکیل می دهند و در فرآیند های بیولوژیکی مختلف تحت شرایط تنش یا نرمال توسعه یافته اند(eulgem et al; 2000; ulker and somssich, 2004; eulgem and somssich, 2007..( گیاهان هم چنین سیگنال های خارجی متنوعی برای درک و پاسخ گویی به انواع تنش-ها را دارند که از طریق روش سیگنال های چند گانه عمل می نمایند .(kunkel and brooks, 2002)فیتوهورمون ها ترکیبات مهمی در روش سیگنال های چند گانه می باشند که به صورت هم افزایشی و یا هم کاهشی برای تنظیم رشد گیاهی، توسعه و پاسخ دفاعی عمل می کنند. فیتوهورمون ها با دخالت در بیان ژن های مختلف? گیاهان را در مقابل تنش های مختلف محیطی محافظت می نمایند. متیل جاسمونات ها گروه جدیدی از هورمون ها می باشند و نقش مهمی در تنظیم فرآیند نمو و مورفوژنز دارند (gao et al; 2004). جاسمونات ها واکنش های فیزیولوژیک زیادی در گیاهان انجام می دهند، این ترکیبات در بسیاری از گونه های گیاهی برای مقابله با تنش های اسمزی موجود هستند (آرتکا، 1379). ترانسکریپتوم و آنالیز بیان ژن به شکل اساسی در پیشرفت درک ما از مسیر های متابولیکی و سیگنالینگ در امتداد مسیر های سلولی و رشدی نقش عمده ای ایفا می کند (paolaccci et al; 2009). حجم عظیم اطلاعات مرتبط با تغییر در پروسه های فیزیولوژیکی گیاه می تواند به عنوان راهنمایی برای درک وظیفه ژن استفاده شود. مولکول mrna به دلیل برقراری ارتباط بین dna و پروتئین، در مرکز توجه علوم زیستی و دارویی قرار گرفته است. آنالیز بیان ژن به عنوان یک ابزار ارزشمند برای روشن کردن مسیر های سیگنالی در طی شرایط فیزیولوژیکی و پاتولوژیکی تلقی می گردد (bustin, 2002). به تازگی امکان شناسایی ژن با تعداد کپی پایین با استفاده از تکنیک واکنش زنجیره ای پلیمراز (pcr) وجود دارد. هم چنین تکنیک real-tim pcr توانایی کمیت سنجی رونوشت های کمیاب را دارد (vangroevweghe et al; 2006). طبق مطالعات صورت گرفته مشخص گردیده، عوامل wrky توسط هورمون هایی نظیر سالیسلیک اسید (sa)، آبسیزیک اسید (aba)، جیبرلین ها (ga)، متیل جاسمونات ها (meja) و ... تنظیم شده و نقش مهمی در تنظیم سیگنال های هورمونی داشته و باعث ایجاد مقاومت به انواع تنش های زیستی و غیر زیستی در گیاهان می گردند (ramamoorthy et al; 2008). در این مطالعه با تکیه بر این دانسته ها، اهداف زیر مورد بررسی قرار گرفتند: 1. بررسی تاثیر متیل جاسمونات بر بیان ژن هایwrky. 2. بررسی نقش ژن های wrky در مقابله با تنش شوری در گیاه بابونه آلمانی. به منظور بررسی نقش این عوامل تنظیمی و الگوی بیان آن ها در زمان تنش در گیاه بابونه آلمانی، آزمایشی با عوامل محلول پاشی با متیل جاسمونات در سطوح صفر، 30،60، 90 و 120 میکرو مولار و شوری 3/2، 8/6، 8 و7/10 دسی زیمنس بر متر (m/ds) با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان انجام گردید. محلول پاشی در زمان 3 تا 4 برگی (3 تا 4 هفته پس از کاشت) صورت پذیرفت. جهت استخراج rna کل، از قسمت های هوایی گیاه بابونه استفاده شد. آنالیز real-time pcr، نشان داد بیان ژن های mcwrky1 و mcfds در پاسخ به تنش در گیاه بابونه آلمانی تغییر می کند.