تغییرات آناتومیکی و متابولیکی رسوب لیگنین طی مراحل مختلف تکوینی در هالوفیت الروپوس لیتورالیس(aeluropus littoralis.parl)

چکیده رسوب لیگنین در دیواره های سلولی یکی از پاسخ های مشترک گیاهان به انواع مختلف تنش های زیستی و غیر زیستی است. در پژوهش حاضر تغییرات در آناتومی، فعالیت برخی از آنزیمهای موثردر بیوسنتز لیگنین و بیان ژن های آنها به همراه تغییرات در مقدار و ترکیب لیگنین تحت تنش شوری در هالوفیت .parl aeluropus littoralis طی بلوغ و تکوین میانگره ها مطالعه شد. مطالعات هیستوشیمی لیگنین به کمک روش های رنگ آمیزی با فلوروگلوسینول و واکنش maule، فعالیت آنزیم ها به روش اسپکتوفتومتری و بیان ژن آنها با تکنیک real time pcr انجام شد. همچنین برای تعیین محتوی لیگنین از روش استیل برماید و به منظور شناسایی مونومرهای لیگنین از روش تیواسیدولیز و آنالیز gc-ms استفاده شد. در .parl aeluropus littoralis تنش شوری موجب کاهش شاخص های رشد ساقه گردید. تحت تنش شوری و در موقعیت های مختلف میانگره ای تغییرات آناتومیکی در سطح مقطع عرضی ، تعداد دستجات آوندی، ضخامت پوست، ضخامت اندودرم، قطر عناصر گزیلمی و وسعت بافت فلوئمی درمیانگره ها مشاهده شد. در مطالعات هیستوشیمی لیگنین هر دو روش رنگ آمیزی با فلوروگلوسینول و واکنش maule الگوی تقریبا یکسانی از کلیات رسوب لیگنین تحت تنش شوری و طی بلوغ میانگره ای را نشان دادند. براساس هر دو روش افزایش رسوب لیگنین با افزایش غاظت نمک و با افزایش سن میانگره ها مشاهده شد. نتایج حاصل از واکنشmaule نشان دادکه لیگنین g در میانگره های راسی رسوب می کند درحالیکه رسوب لیگنین s با پیشرفت مراحل بلوغ میانگره ها افزایش می یابد. تنش شوری سبب افزایش مشخصی در میزان پروتئین کل در میانگره های الروپوس لیتورالیس گردید در حالیکه بلوغ میانگره ها منجر به کاهش غلظت پروتئین کل شد. فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (pal) و سینامیل الکل دهیدروژناز (cad) در گیاهان الروپوس لیتورالیس تیمار شده با nacl افزایش یافت. بالاترین سطح فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز در میانگره های راسی و پایین ترین آن در میانگره های قاعده ای یافت شد در حالیکه فعالیت آنزیم سینامیل الکل دهیدروژناز در میانگره های میانی به بالاترین سطح خود رسید. در این مطالعه افزایش شدید بیان ژن pal تحت تنش شوری در هر سه موقعیت میانگره ای قابل توجه بود. اما افزایش بیان ژن cad تحت تنش شوری در مقایسه با ژن pal چندان قابل توجه نبود. نتایج این پژوهش همچنین نشان می دهد که بیان ژن های pal و cad تحت تاثیر بلوغ میانگره ها تغییر می کند. سطح بیان ژن pal به طور مشخص در طول ساقه از راس به قاعده کاهش یافت. اما سطح mrna ی cad در بخش میانی و تاحدی تحتانی بیشتر از بخش های راسی بود. در میانگره های الروپوس لیتورالیس تیمار شده با نمک محتوی لیگنین کل در مقایسه با گیاهان شاهد افزایش نشان داد و همچنین طی بلوغ میانگره ها تجمع لیگنین از راس به سمت قاعده افزایش یافت. آنالیز gc-ms نشان داد که تنش شوری و افزایش سن میانگره ها به طور مشخص سبب افزایش مونومر سیرنژیل (s) در ترکیب لیگنین شد. همچنین تنش شوری موجب افزایش مونومر g نیز شد اما همراه با افزایش تنش شوری به طور هماهنگ درصد مونومر g افزایش نیافت. نتایج هماهنگ حاصل از بررسی های مورفولوژیکی، هیستوشیمیایی و متابولیکی بیانگر اثر تنش شوری در لیگنینی شدن و فرایندهای مرتبط با آن در الروپوس لیتورالیس است. نتایج پژوهش حاضر ضمن ارائه اطلاعات پایه ای از فرایند لیگنینی شدن در هالوفیت الروپوس لیتورالیس بیان می کند که به احتمال این هالوفیت با کاهش رشد، تغییرات ساختاری، افزایش فعالیت آنزیم ها و بیان ژن های موثر در بیوسنتز لیگنین و به دنبال آن افزایش در مقدار و تغییر در ترکیب لیگنین قادر به تحمل بهتر شرایط شور می باشد.