شناسایی و توالی یابی ژن های لینالول سینتاز و اوژنول سینتاز در رز(rosa hybrida) و گل محمدی ( r. damascena)

رز از مهمترین گیاهان زینتی و معطر دنیا محسوب می شود و به دلیل دارا بودن ترکیبات معطر؛کاربردهای فراوان در صنایع غذایی، داروسازی، آرایشی بهداشتی و عطرسازی دارد. عطر گل رز متشکل از بیش از 500 ترکیب مختلف است که متعلق به سه گروه ترپنوئیدها، فنیل پروپانوئیدها و مشتقات اسید چرب می باشند. مطالعه تفاوت ژن های بیان شده در رز های معطر و غیر معطر منجر به شناسایی چندین ژن کد کننده آنزیم های دخیل در سنتز مواد معطر فرار شد. اسانس رز از ارزشمندترین اسانس ها می باشد و فرآیند تولیدآن طولانی، پیچیده وکم بازده است. بنابراین شناسایی و ردیابی ژن های دخیل در سنتز ترکیبات معطر جهت بهبود کیفیت اسانس و افزایش تولید آن در جنس رز ضروری بنظر می رسد. به همین منظور در این پژوهش سه ژن دخیل در مسیر سنتز ترکیبات معطر شامل دو ژن لینالول سینتاز (lis) و جرماکرین دی سینتاز (gds) متعلق به گروه ترپنوئیدها و ژن اوژنول سینتاز(egs) متعلق به گروه فنیل پروپانوئیدها مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه ابتدا همردیف سازی توالی های پروتئینی و توالی نوکلئوتیدی متناظر با آن ها مربوط به سه ژن مذکور در خانواده های مختلف گیاهی صورت گرفت و بر اساس نواحی با بیشترین شباهت آغازگرهای اختصاصی طراحی شد و تکثیر آن ها در سه گونه rosa hybrida، r. canina و r. damascena بررسی گردید. آغازگرهای مربوط به ژن lis قطعاتی با طول تقریبی 450 و 1000 جفت نوکلئوتید و آغازگرهای مربوط به ژن egs نیز قطعاتی با طول 1100 و 1200 در سه گونه مذکور تکثیر کردند. تکثیر قطعات 2300 و 2000 جفت نوکلئوتیدی نیز در دو گونه r. hybrida و r. damascena با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن gds انجام گرفت. نتایج حاصل از جستجو با ابزار blast در پایگاه اطلاعاتی ncbi و همچنین همردیف سازی چند تایی برای توالی نوکلئوتیدی و آمینواسیدی مربوط به ژن های lis، egs و gds با توالی های همتای خود در سایر گیاهان موجود در پایگاه اطلاعاتی ncbi برای توالی های بدست آمده، صحت توالی های مذکور را تأیید نمود. بررسی تنوع از طریق محاسبه میانگین pairwise distance بر مبنای مدل k2p و p-distance و همچنین درصد تنوع بر مبنای جایگزینی همجنس و ناهمجنس بین گونه های مورد مطالعه و دیگر خانواده های گیاهی برای سه ژن مذکور صورت گرفت. محاسبه pairwise distance بر اساس مدل k2p برای دو ژن lisو egs نشان داد که دو گونه r. damascena و r. canina فاصله کمتری با یکدیگر دارند و r. hybrida دارای تنوع بیشتری با دو گونه دیگر است. با توجه به اینکه که رز هیبرید از رزهای مدرن محسوب می شود و در اثر تلاقی بین گونه های قدیمی و وقوع جهش، کراسینگ اور و گزینش، بیشتر دستخوش تغییرات بوده، بنابراین تنوع بیشتری را با رزهای قدیمی و وحشی نشان می دهد. داده های حاصل از محاسبه میانگین کل بر مبنای مدل k2p و p-distance برای ژن های lis (085/0)، egs (051/0) )gds 317/0) و در صد تنوع بر اساس جایگزینی هم جنس و ناهمجنس (97/1 = lis، 28/1 = egs و 15/10 =gds ) نشان داد که بیشترین تنوع مربوط به ژن gdsمی باشد و جنس های خانواده rosaceae از نظر ژن egs حفاظت شدگی بیشتری دارند. طبق خوشه بندی حاصل از ترسیم نمودار فیلوژنی بر اساس ضریب maximum parsimony برای هرسه ژن مذکور جنس های خانواده rosaceae در کنار یکدیگر گروه بندی شدند و نتایج حاصل از گروه بندی برای ژن های lisو egs با نتایج حاصل از گروه بندی جنس های خانواده rosaceaeبر اساس ژن های کلروپلاستی همسو بود و این نشان دهنده شباهت بیشتر جنس های خانواده گل سرخیان از نظرژن های lisو egs می باشد.