جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "سلولاز" در نشریات گروه "بیوتکنولوژی و ژنتیک گیاهی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «سلولاز» در نشریات گروه «کشاورزی»-
سابقه و هدف
شیرین بیان (Glycirrhiza glabra L.)، گیاهی چند ساله از خانواده Fabaceae، سرشار از متابولیت های ثانویه فعال زیستی است که برای درمان طیف وسیعی از بیماری های انسانی استفاده می شود. امروزه از روش های مختلف کشت بافت برای افزایش بیوسنتز متابولیت های ثانویه مانند دفاع گیاه و تحریک پاسخ استرس در سلول های گیاهی به کمک الیسیتورها استفاده می شود. قارچ های بیماری زای گیاهی، سلولاز تولید می کنند و سلولاز می تواند به عنوان محرکی برای تحریک تولید متابولیت های ثانویه در شرایط کشت سوسپانسیون سلول های گیاهی استفاده شود. هدف از این تحقیق، اثر آنزیم سلولاز به دست آمده از قارچAspergilus niger بر میزان فعالیت آنتی اکسیدانی (روش DPPH) و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی در شرایط کشت سوسپانسیون سلولی شیرین بیان است.
مواد و روش هابذر شیرین بیان از منطقه سمیرم استان اصفهان جمع آوری شد. بذرها پس از ضدعفونی در یک محیط MS 1/2 کشت داده شدند. به منظور القای کالوس، هیپوکوتیل و کوتیلدون در محیط MMS حاوی تنظیم کنند های رشد (دو میلی گرم در لیتر BA و نیم میلی گرم در لیتر NAA) با ساکارز 3% و آگار 7/0 درصد کاشته شدند. نیم گرم کالوس فیبری تولید شده در زیر هود استریل به ارلن های حاوی 50 سی سی محیط کشت مایع MMS حاوی دو میلی گرم در لیتر هورمون BA و نیم میلی گرم در لیتر هورمون NAA منتقل و در انکوباتور شیکردار با سرعت 150 دور در دقیقه، دمای 25 درجه سانتیگراد و تاریکی قرار داده شد. در روز نوزدهم پس از کشت، آنزیم سلولاز با غلظت 200 میکروگرم بر میلی لیتر به هریک از ارلن ها در زیر هود استریل اضافه گردید. سپس برداشت در فواصل زمانی صفر (شاهد)، 24 ، 48 و 72 ساعت پس از افزودن الیسیتور انجام شد. کالوس های دیر واکشت شده نیز به عنوان یک تیمار در نظر گرفته شد. تجزیه آماری به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. صفات مورد بررسی شامل: فعالیت آنزیم های اکسیدانی کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز، پلی فنل اکسیداز و گایاکول پراکسیداز و فعالیت آنتی اکسیدانی (روش DPPH) بودند. برای تعیین روابط بین فعالیت آنتی اکسیدانی و فعالیت آنزیم ها از تجزیه همبستگی استفاده شد و برای تعیین روابط بین فواصل زمانی صفر، 24، 48 و 72 ساعت افزودن الیسیتور بر فعالیت های آنزیمی، از تجزیه رگرسیون استفاده گردید.
نتایجاثر آنزیم سلولاز بر تمامی صفات به جز سوپراکسید دیسموتاز در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و فعالیت آنتی اکسیدانی (روش DPPH) در 72 ساعت پس از تیمار، بیشترین افزایش را نسبت به شاهد داشت. تجزیه همبستگی بین صفات نشان داد که همبستگی بین آنزیم کاتالاز با آنزیم های پلی فنل اکسیداز و گایاکول پراکسیداز و همبستگی بین آنزیم گایاکول پراکسیداز با آنزیم پلی فنل اکسیداز مثبت و معنی دار بود. فعالیت آنتی اکسیدانی نیز همبستگی مثبت و معنی داری با فعالیت آنزیم های کاتالاز و پلی فنل اکسیداز نشان داد. نتایج تجزیه رگرسیون رابطه مثبت و معنی داری بین فواصل زمانی افزودن الیسیتور بر فعالیت های آنزیمی (بجز سوپراکسید دیسموتاز و اسکوربات پراکسیداز) و فعالیت آنتی اکسیدانی نشان داد.
نتیجه گیریاستفاده از آنزیم سلولاز مشتق از قارچ Aspergilus niger در شرایط کشت سوسپانسیون سلولی باعث افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی در شیرین بیان شده است. آنزیم سلولاز در شرایط کشت سوسپانسیون سلولی باعث ایجاد تنش سلولی می شود و این تنش باعث تحریک سازوکار های دفاعی گیاه مانند آنزیم های آنتی اکسیدانی می گردد. همبستگی مثبت و معنیداری بین فعالیت آنتی اکسیدانی (روش DPPH) و فعالیت برخی آنزیم های آنتی اکسیدانی مانند پلی فنل اکسیداز و کاتالاز مشاهده شد که نشان دهنده تاثیر مثبت عامل قارچی در تحریک تولید متابولیت های ثانویه و افزایش ظرفیت مهار رادیکال های آزاد در شرایط کشت سوسپانسیون سلولی شیرین بیان است. با توجه به رابطه خطی معنی دار بین فواصل زمانی افزودن الیسیتور بر فعالیت های آنزیمی (بجز سوپراکسید دیسموتاز و اسکوربات پراکسیداز) و فعالیت آنتی اکسیدانی، مدت زمان 72 ساعت به عنوان بهترین فاصله زمانی اعمال الیستور قارچی تعیین شد.
کلید واژگان: پاسخ سلولی, سلولاز, گونه های اکسیژن فعال, سازوکارهای دفاعی, محرکIranian Journal of Rangelands Forests Plant Breeding and Genetic Research, Volume:31 Issue: 2, 2024, PP 258 -274Background and objectivesLicorice (Glycyrrhiza glabra) is a perennial plant from the Fabaceae family rich in bioactive secondary metabolites used to treat many human diseases. Recent advances in plant tissue culture techniques have shown promising results in improving productivity and allowing the gradual replacement of whole plant culture as a source of valuable secondary metabolites. Today, various tissue culture methods are used to increase the performance of secondary metabolites by strengthening plant defense and stimulating stress response in plant cells with the help of elicitors. Plant pathogenic fungi produce cellulase, which is used as an elicitor to stimulate the production of secondary metabolites in plant cell suspension culture conditions. This research aimed to study the effect of cellulase enzyme obtained from Aspergillus nigar fungus on the amount of antioxidant activity (DPPH method) and antioxidant enzyme activity in licorice cell suspension culture conditions.
MethodologyLicorice seeds were collected from the Semirom region, Isfahan province, Iran. Seeds were cultured in the ½ MS medium after disinfection. In order to induce callus, the hypocotyl and cotyledon were cultured in MMS medium containing growth regulators (2 mg/L BA and 0.5 mg/L NAA) with 3% sucrose and 0.7% agar. Then 0.5 g of fibrous callus produced under a sterile hood was transferred to Erlenmeyer flasks containing 50 cc of MMS liquid culture medium containing 2 mg/liter of BA hormone and 0.5 mg/liter of NAA hormone and was placed in a shaker incubator with a speed of 150 rpm, a temperature of 25oC and darkness. On the 19th day after cultivation, cellulase enzyme with a 200 μg/ml concentration was added to each Erlens under a sterile hood. Then, harvesting was done at zero-time intervals (control) 24, 48 and 72 hours after adding the elicitor. Late cultured calli were also considered as a treatment. Statistical analysis was carried out using a completely randomized design with three replications. Data were collected for DPPH and all antioxidant enzyme activities such as catalase, superoxide dismutase, polyphenol oxidase, ascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase. A regression analysis was used to determine the relationship between DPPH and antioxidant enzyme activities at the time interval after adding the elicitor.
ResultsThe effect of cellulase enzyme on all traits except superoxide dismutase was significant (P<0.01). The activity of antioxidant enzymes and antioxidant activity (DPPH method) within 72 hours of applying treatment showed the most significant increase compared to the control. Correlation between traits showed that catalase enzyme had a positive and significant correlation with polyphenol oxidase and guaiacol peroxidase enzymes. Similarly, the guaiacol peroxidase enzyme positively correlated with the polyphenol oxidase enzyme (P<0.01). Antioxidant activity (DPPH method) also showed a positive and significant correlation with catalase, polyphenol oxidase and catalase enzymes. The result of simple regression analysis using DPPH and all antioxidant enzyme activities as dependent variables and the time interval after adding the elicitor as independent variables showed that all DPPH and all enzyme activities (except superoxide dismutase and ascorbate peroxidase) had increased by 72 hours after adding the elicitor.
ConclusionThe use of cellulase enzyme derived from Aspergillus nigar fungus in the conditions of cell suspension culture increases the antioxidant activity (DPPH method) and the activity of oxidant enzymes. Therefore, it was concluded that the cellulase enzyme caused cell stress in the conditions of cell suspension, and this stress caused the stimulation of the plant's defense mechanisms, such as antioxidant enzymes. A positive and significant correlation was observed between the antioxidant activity and some antioxidant enzymes, such as polyphenol oxidase and catalase, which indicates the positive effect of the fungal elicitor in stimulating the production of secondary metabolites and increasing the potential of inhibiting free radicals in licorice plant cell suspension culture conditions. The DPPH and all enzyme activities (except superoxide dismutase and Ascorbate Peroxidase) were increased 72 hours after adding the elicitor.
Keywords: Cell Response, Cellulase, Defense Mechanisms, Reactive Oxygen Species, Stimulus -
به منظور شناسایی قارچ های اندوفیت گیاه پیاز رقم قرمز آذرشهر (Allium cepa L.)، نمونه برداری از مناطق کشت عمده این گیاه در استان آذربایجان شرقی صورت گرفت. در مجموع 360 جدایه قارچی از قسمت های مختلف پیاز (ریشه، طبق، فلس، ساقه گل دهنده و برگ) جداسازی و خالص سازی شدند. گروه بندی جدایه ها بر اساس خصوصیات فنوتیپی جدایه ها روی محیط های غذایی و مقایسه الگوی انگشت نگاری DNA با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR انجام شد. شناسایی دقیق قارچ های اندوفیت پس از ادغام ویژگی های ریخت شناختی و تجزیه و تحلیل تبارزایی توالی ناحیه ژنومی ITS-rDNA انجام شد. بر این اساس مشخص گردید جدایه های اندوفیت به هشت جنس و 12 گونه Alternaria atrum، A. tenuissima، Aspergillus niger، A. kevei،Fusarium equiseti، Fusarium oxysporum، F. proliferatum، F. solani، Mortierella alpina، Setophoma terrestris، Stachybotrys chartarum و Trichoderma longibrachiatum تعلق دارند. نتایج آزمون اثر بازدارندگی جدایه منتخب اندوفیت Trichoderma longibrachiatum strain ASh268 روی رشد چند جدایه قارچی بیمارگر شامل Rhizoctonia solani، Fusarium oxysporum، F. solani و Setophoma terrestris نشان داد، این استرین از توانایی مطلوبی در تولید آنزیم سلولاز در محیط کشت حاوی کربوکسی متیل سلولز برخوردار است و به طور معنی داری باعث بازدارندگی از رشد بیمارگرهای فوق می گردد. بر اساس اطلاعات موجود این اولین گزارش از گونه Aspergillus kevei برای فلور قارچی ایران محسوب می شود . همچنین این پژوهش اولین مطالعه از جداسازی و شناسایی قارچ های اندوفیت گیاه پیاز قرمز در مناطق عمده کشت آن در ایران به شمار می آید.
کلید واژگان: بازدارندگی رشد, بیماری های پیاز, فلور قارچی, سلولاز, مهار زیستیIn order to identify the endophytic fungi of Azarshahr red onion variety, sampling was conducted from the main cultivation areas of this plant in East Azarbaijan province. A total of 360 fungal isolates were obtained from different parts of onion (root, base, scale, flowering stem and leaf). The isolates were grouped based on their phenotypic characteristics on culture media and comparing the DNA fingerprinting patterns using the ISSR molecular markers. In order to accurate identification of the endophytic fungi, the morphological characteristics were combined with the phylogeny inferred from analysis of ITS-rDNA genomic region sequence. Examined endophyte isolates were belonged into eight genera and 12 species namely Alternaria atrum, A. tenuissima, Aspergillus niger, A. kevei, Fusarium equiseti, F. oxysporum, F. proliferatum, F. solani, Mortierella alpina, Setophoma terrestris, Stachybotrys chartarum and Trichoderma longibrachiatum. The results of the inhibitory effect experiments of the selected endophyte Trichoderma longibrachiatum strain ASh268 on the growth of several pathogenic fungal isolates including Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum, Fusarium solani and Setophoma terrestris showed that this strain has a good ability to produce cellulase enzyme in carboxymethyl cellulose medium and significantly reduces the growth of all the above pathogens on the culture media. To our knowledge, this is the first report of Aspergillus kevei for the funga of Iran. Also, this research is the first study on the isolation and identification of endophytic fungi of red onion verity in its major cultivation areas in Iran.
Keywords: Growth Inhibition, Onion Diseases, Funga, Cellulase, Biological Control -
راه اندازهای کوتاه و قدرتمند از اجزای کلیدی بیان موفق پروتئین نوترکیب در میزبان های مختلف از جمله مخمر Pichia pastorisمی باشند. در این مطالعه بیان خارج سلولی آنزیم سلولاز بتااندوگلوکاناز (CMC3) تحت کنترل راه انداز متانول اکسیداز (MOX) و الکل اکسیداز 1 (AOX1) با تحت خوراک دهی متانول مورد بررسی قرار گرفت. به منظور حذف اثر تعداد کپی، کلون های نوترکیب حاوی یک نسخه جای گیری در ژنوم با استفاده از روش Real-Time PCR شناسایی و مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصل از سنجش فعالیت آنزیم، زایموگرافی و SDS-PAGE بیان قدرتمند و قابل مقایسه سلولاز تحت کنترل هر دو راه انداز MOX و AOX1 در این مخمر را نشان دادند. نتایج بیان قوی CMC3 نشان داد که راه انداز کوتاه MOX می تواند با موفقیت برای تولید پروتئین نوترکیب با بیان بالا مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: پروتئین نوترکیب, سلولاز, راه انداز, Pichia pastorisSmall and powerful promoters play a key role in recombinant protein expression in different hosts including Pichia pastoris. In the present study, expression of cellulase beta endoglucanase CMC3 gene was studied under the control of the alcohol oxidase 1 (AOX1) and methanol oxidase (MOX) promoters, with the methanol feeding, in the yeast Pichia pastoris. To avoid the gene dosage effect, colonies harbored single copy of target constructs were screened by Real-Time PCR method. The results of enzymatic assay, zymogaphy and SDS-PAGE for the culture of single copy harboring transformants showed powerful, comparable expression of CMC3 under the control of both MOX and AOX1 promoters. High-level expression of recombinant CMC3 under control of the MOX promoter indicated that this small, new powerful promoter could be considered as a promising tool for recombinant protein production in the yeast Pichia pastoris.
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.