بررسی بیان ژن های کلیدی درگیر در مسیر بیوسنتزی سنگوئینارین در جنس Papaver تحت خشکی و شوری

حضور آلکالوئیدهای مورفینی و متابولیت ضدمیکروبی و ضدسرطانی سنگوئینارین در گونه های مختلف جنس پاپاور آن را به یکی از گیاهان باارزش در صنعت داروسازی تبدیل کرده است. با توجه به تاثیر خشکی و شوری بر افزایش متابولیت های ثانویه و با توجه به اینکه بسیاری از نقاط جهان به صورت خشک و نیمه خشک می باشند، در مطالعه حاضر سعی شد تا تاثیر تنش های ذکرشده بر بیان ژن های کلیدی مسیر بیوسنتز سنگوئینارین بررسی گردد. بنابراین بیان ژن های BBE1 ، DIOX2 و DBOX درگیر در مسیر بیوسنتزی سنگوئینارین تحت تنش های خشکی (50 درصد ظرفیت زراعی)، شوری (100میلی مولار NaCl) و بدون تنش (شاهد) در چهار گونه P. somniferum، mutaetcarb .P، P. armeniacum و P. argemone در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار بررسی گردید. RNA کل از برگ ها و ریشه های گیاهان در شرایط تنش و عدم تنش استخراج و سپس cDNA سنتز و برای واکنش quantitative real-time PCR مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش بیان ژن های BBE1 (هفت برابر)، DIOX2 (چهار برابر) و DBOX (شش برابر) در هر چهار گونه در شرایط خشکی بیش از شوری بود. همچنین میزان بیان ژن ها در ریشه بیشتر از برگ ها بود. بیان هر سه ژن در P. somniferum و P. bractateum بیشتر از گونه های P. argemone و P. armeniacum بود؛ به طوری که بیشترین بیان ژن های BBE1 ، DIOX2 و DBOX در P. bractateum به ترتیب مربوط به ریشه در تنش خشکی، برگ در تنش شوری و ریشه در تنش خشکی بود. از آنجا که بیان ژن BBE1 در گونه های مورد مطالعه تحت هر دو تنش، بیش از ژن های 2XOID و DBOX بود؛ و با توجه به مسیر بیوسنتز سنگوئینارین، BBE1 به عنوان یک آنزیم نقطه انشعاب می باشد؛ لذا به نظر می رسد این گونه ها با افزایش میزان بیان ژن BBE1 در شرایط تنش، مسیر بیوسنتز آلکالوئیدهای بنزیل ایزوکوئینولینی را به سمت تولید سنگوئینارین هدایت می کنند. در جمع بندی کلی، نتایج این آزمایش این ایده را تقویت می کند که، P. somniferum و P. bractateum می توانند به عنوان کاندید برای مهندسی متابولیت و استخراج پربازده سنگوئینارین مورد استفاده قرار بگیرند.