تأثیر کیتوزان بر بیان ژن فنیل آلانین آمونیالیاز(pal) و اسانس گیاه ریحان

چکیده ریحان (ocimum basilicum)، گیاهی است علفی و یکساله از تیره نعناع که به عنوان یک گیاه دارویی در درمان بیماری هایی چون سردرد، اسهال، سرفه، زگیل و نارسایی های کلیوی در ایران مورد استفاده است. اسانس ریحان به-طور عمده شامل ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است که مسیر بیوسنتز این ترکیبات از مسیر شیکمات می گذرد و مهمترین ترکیبات آنها شامل چاویکول، متیل چاویکول، اوژنول، متیل اوژنول، سینامات می باشد. این ترکیبات توسط یک گروه آنزیمی هدایت و تنظیم می شوند که یکی از آنزیم های کلیدی در مسیر بیوسنتز فنیل پروپانوئیدها فنیل آلانین آمونیا لیاز (pal) است که اولین آنزیم در مسیر تولید این ترکیبات است و با انجام عمل دآمیناسیون اسید آمینه ال-فنیل آلانین را به ترانس سینامیک اسید تبدیل می کند. عوامل موثر دربیان آنزیم pal و در نتیجه تولید ترکیبات فنولی در گیاه شامل سن گیاه ، غلظت تنظیم کننده های رشد، استرسها مانند علف کش ها ، زخمی شدن بافت ها ، مدت زمان تابش نور، پرتوهای uv ، دما و سطح نیتروژن و فسفات و... می باشند. کیتوزان به عنوان الیسیتور زیستی کار آمد، برای بهبود بخشیدن بیوسنتز متابولیت های ثانویه در گیاهان دارویی زیادی تأیید شده است. در این تحقیق اثر کیتوزان بر بیان ژن pal و اسانس گیاه ریحان مورد بررسی قرار گرفت و ارتباط بین بیان ژن و فعالیت pal با مقدارترکیبات فنیل پروپانوئید و ترکیبات فنل کل در گیاه ریحان مطالعه شد. این آزمایش در پاییز 1391 در مرکز زیست پژوهشی دانشگاه زابل (بیوسنتر) اجرا گردید و گیاهان در مرحله پیش گلدهی با کیتوزان تیمار شدند و در زمان های مختلف 1، 2، 3، 5 روز پس از اعمال کیتوزان برداشت شدند. بیان ژن pal به روش real time pcr و میزان اسانس با تکنیک gc-ms سنجیده شد. نتایج این بررسی نشان داد که بیشترین مقدار بیان ژن و فعالیت آنزیم pal در یک روز پس از اعمال کیتوزان بود و در روز پنجم پس از اعمال کیتوزان کاهش یافت. همچنین کیتوزان باعث افزایش ترکیبات فنیل پروپانوئیدی و فنل کل گردید. به طور کلی تغییرات میزان بیان ژن و فعالیت آنزیم pal با روند تغییرات ترکیبات فنل پروپانوئیدی و ترکیبات فنل کل در مراحل مختلف برداشت مطابقت دارد. بنا بر این کیتوزان به عنوان الیسیتور زیستی از طریق افزایش بیان ژن و فعالیت آنزیم pal باعث افزایش ترکیبات فنیل پروپانوئید و فنل کل گردید. کلمات کلیدی: ریحان، اسانس، بیان ژن، فنیل آلانین آمونیالیاز