مطالعه الگوی بیان ژن های دخیل در مسیر بیوسنتز وین کریستین و وین بلاستین در پروانش تحت تنش های شوری و خشکی

پروانش (catharanthus roseus) گیاهی دارویی بومی ماداگاسکار است. این گیاه تولیدکننده ترپنوئید ایندول آلکالوئیدهای متنوعی (tias)، شامل داروهای ضد سرطان وین بلاستین و وین کریستین می باشد. مسیر بیوسنتز tias نه تنها توسط بافت های اختصاصی و توسعه یافته تنظیم می شود، بلکه توسط عامل های بیرونی زیستی و غیر زیستی نیز تحت تأثیر قرار می گیرد. در این مطالعه واریته پروانش بومی ایران، در شرایط گلخانه و به صورت گلدانی کشت شد. تیمارهای خشکی، شوری و سالیسیلیک اسید هنگامی که گیاهچه ها در مرحله 10 تا 12 برگ حقیقی بودند اعمال شدند. تعدادی از گلدان ها با آب معمولی هر دو روز یکبار به عنوان گیاهان شاهد آبیاری شدند. تیمار خشکی به صورت آبیاری فاصه ای 7 روز یک بار، تیمار شوری به روش آبیاری با محلول حاوی غلظت 150 میلی مولار سدیم کلراید اعمال شد و نهایتاً تیمار سالیسیلیک اسید (sa) به میزان 5-10 مولار در مرحله ظهور 10 تا 12 برگ حقیقی در دو نوبت در طول یک دوره 30 روزه بصورت اسپری برگی به کاربرده شد. در مطالعه الگوی بیان ژن های d4h، dat، str و tdc، rna کل از بر گ های گیاهان تحت تنش و شاهد استخراج گردید. cdna سنتز و برای real time pcr مورد استفاده قرار گرفت. به منظور نرمال سازی داده ها، از ژن خانه دار 18srrna استفاده شد. آنالیز داده ها بر پایه منحنی سطح آستانه (ct) نشان داد که بیان ژن های d4h، dat، str و tdc تحت تأثیر تنش های غیرزنده اعمال شده شده، افزایش می یابد. برطبق نتایج به دست آمده از بیان ژن. فعالیت ژن d4h به ترتیب تحت تأثیر تنش های خشکی (37/6 برابر)، خشکی+ سالیسیلیک اسید (89/3 برابر)، شوری (85/3 برابر) و شوری+ سالیسیلیک اسید (19/1 برابر) نسبت به گیاه شاهد (آبیاری نرمال) افزایش نشان داد. حداکثر افزایش در سطح mrna ژن dat در گیاهانی که در معرض تیمار خشکی قرار داشتند (40/5 برابر) گزارش گردید. بعد از تنش خشکی، به ترتیب اثرات تیمارهای شوری (92/3 برابر)، خشکی+ سالیسیلیک اسید (04/3 برابر) و شوری+ سالیسیلیک اسید (29/2 برابر) سبب افزایش بیان ژن dat نسبت به شرایط نرمال گردید، تیمار سالیسیلیک اسید نیز افزایش ناچیزی در بیان این ژن در مقایسه با سایر تیمارها نشان داد. بیان ژن strبه ترتیب تحت تأثیر تنش های خشکی (28/5 برابر)، شوری (67/3 برابر)، خشکی+ سالیسیلیک اسید (51/3 برابر)، شوری+ سالیسیلیک اسید (14/2 برابر) و سالیسیلیک اسید (39/1 برابر) نسبت به گیاهان شاهد، افزایش نشان داد. اثرات تنش های خشکی (56/5 برابر)، سالیسیلیک اسید در ترکیب با خشکی (69/3 برابر)، شوری (61/2 برابر) و شوری+ سالیسیلیک اسید (15/2 برابر) به ترتیب در افزیش سطح رونویسی ژن tdc نسبت به شاهد بالاتر بودند. اثر تیمارسالیسیلیک اسید در بیان ژن tdc نسبت به شاهد افزایش ناچیزی ایجاد کرد. همچنین نتایج نشان داد که بین سطوح بیان ژن های d4h، dat، str و tdc تحت تأثیر تنش های غیر زنده همبستگی مثبتی وجود دارد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که کاربرد تنش های غیرزنده نقش مهمی در افزایش بیان ژن های دخیل در مسیر بیوسنتز آلکالوئیدهای وین کریستین و وین بلاستین در گیاه دارویی پروانش دارند.