به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « secondary metabolites » در نشریات گروه « بیوتکنولوژی و ژنتیک گیاهی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «secondary metabolites» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • بیتا جمشیدی، علی مهراس مهرابی، علیرضا اطمینان*، علیرضا پورابوقداره، لیا شوشتری
    هدف

    تاکنون 500 گونه از جنس آرتمیزیا در سراسر جهان یافت شده است که 34 گونه بومی ایران می باشد. گونه های مشخص شده است که آرتمیزینین یکی از مهم ترین ترکیبات دارویی موجود در ارتمیزیا می باشد که دارای خواص دارویی فراوانی است. هدف از این پژوهش مقایسه پروفایل فیتوشیمیایی دو گونه Artemisia fragrans و A. annua و الگوی بیان برخی از ژن های دخیل در مسیر بیوسنتز آرتمیزینین بود.

    مواد و روش ها

    میزان آرتمیزینین سنتز شده در دو گونه A. fragrans و A. annua با استفاده از تکنیک HPLC و پروفایل ترکیبات فیتوشیمیایی آنها با استفاده از روش GC-MS شناسایی شد. الگوی بیان ژن های مرتبط با بیوسنتز آرتمیزینین شامل 4FPSF، DBR2، HMGR1، HMGR2، WIRKY، ADS، DXS و SQS در دو گونه مورد مقایسه قرار گرفت. ارتباط بین میزان تولید آرتمیزینین و بیان نسبی هر یک از ژن های بررسی شده در دو گونه به صورت جداگانه بررسی شد.

    نتایج

    با توجه به نتایج به دست آمده اختلاف معنی داری از نظر میزان آرتمیزینین استخراج شده بین دو گونه مشاهده شد و بیشترین مقدار مربوط به گونه A. fragrans بود. بررسی نتایج به دست آمده از تجزیه GC-MS نشان داد در مجموع 26 و 20 ترکیب فیتوشیمیایی به ترتیب در دو گونه A. fragrans و A. annua شناسایی شد که در بین آن ها 8 ترکیب در بین دو گونه مشترک بود. ترکیباتی مانند کامفور، 1-8-سینیول، 4-ترپینیول و پینوکاروون از مهم ترین ترکیبات شناسایی شده مشترک در هر دو گونه بودند. بررسی الگوی بیان ژن های مرتبط با بیوسنتز آرتمیزینین نشان داد میزان بیان نسبی ژن های 4FPSF، ADS و DXS در گونه A. annua نسبت به A. fragrans بیشتر بود، در حالیکه از نظر ژن های SQS، HMGR1، HMGR2، DBR2 و WIRKY گونه A. fragrans دارای تعداد رونوشت بالاتری نسبت به A. annua بود. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه همبستگی، در هر دو گونه بین مقدار آرتمیزینین و بیان ژن های ADS، DBR2، DXS و HMGR1 همبستگی مثبت و معنی داری مشاهده شد. با این حال، در گونه A. annua ژن SQS بیان نشد و رابطه ای بین این ژن و مقدار آرتمیزینین وجود نداشت.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر وجود اختلاف معنی داری بین دو گونه آرتمیزیا از نظر مقدار تولید آرتمیزینین و سایر ترکیبات فیتوشیمیایی بود. علاوه براین، با توجه به یافته های به دست آمده مشخص شد گونه A. fragrans می تواند به عنوان یک گونه مطلوب برای استخراج آرتمیزینین و سایر متابولیت های ثانویه مورد استفاده قرار گیرد. از این رو انجام سایر مطالعات تکمیلی بر روی این گونه قابل توصیه می-باشد.

    کلید واژگان: متابولیت های ثانویه, آرتمیزینین, HPLC, ترکیبات فیتوشیمیایی, ترانسکریپتوم}
    Bita Jamshidi, Ali Mehras Mehrabi, Alireza Etminan *, Alireza Pour-Aboughadareh, Lia Shooshtari
    Objective

    So far around 500 species of Artemisia have been found in different regions of the world, and among them 34 species are endemic to Iran. It has been evidenced that Artemisinin is one of the medicinal compounds found in Artemisia that has various medical properties, especially antimalarial. The main objective of the present study was to comprise phytochemical profile and expression pattern of some genes related to artemisinin biosynthesis pathway in A. fragrans and A. annua species.

    Materials and methods

    In the present study, the accumulated artemisinin content in A. fragrans and A. annua species were detected using the high-performance liquid chromatography (HPLC) technique. Moreover, phytochemical compounds in leave tissue were identified using the gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) technique. The gene expression patterns for some artemisinin biosynthesis related genes including 4FPSF, DBR2, HMGR1, HMGR2, WIRKY, ADS, DXS, and SQS were comprised in two studied species. In each species, association between artemisinin content and the relative expression of investigated genes were determined through correlation analysis. All statistical analysis was performed based on three replication using R software.

    Results

    Based on obtained results, there was observed a significant difference between two Artemisia species in terms of artemisinin content, and the highest content was recorded for A. fragrans. Using GC-MS analysis, in general 26 and 20 phytochemical compounds were identified in A. fragrans and A. annua species, respectively. Among identified compounds, eight compounds were similar in both species. Moreover, some compounds such as Comphor, 1,8-Cineole, 4-Terpineol, and Pinocarvone were most important. According to the gene expression analysis, the highest relative expression of 4FPSF, ADS, and DXS genes were recorded in A. annua, while the highest numbers of transcripts for SQS, HMGR1, HMGR2, DRB2, and WIRKY genes were estimated in A. fragrans. The results of correlation analysis for both species showed that artemisinin content significantly and positively correlated with the expression of ADS, DBR2, DXS, and HMGR1 genes. However, in A. annua species, the SQS gene was not expressed and there was no correlation between these genes and artemisinin content.

    Conclusions

    In general, the obtained results revealed a significant difference between two studied Artemisia species in terms of the artemisinin content and other phytochemical compounds. Furthermore, our results indicated that A. fragrans could be used as an ideal source for extract artemisinin and other compounds. Hence, conducting other supplementary studies on this species is recommended.

    Keywords: Secondary metabolites, artemisinin, HPLC, phytochemical compounds, transcriptome}
  • محمد آبیاری*
    هدف
    گیاه دارویی پریوش با نام علمی Catharanthus roseus، منبع مهم آلکالوییدهای ضدسرطان و ضدفشار خون است. به‏دلیل قیمت بالای این متابولیت ها و محتوی اندک آنها در گیاه پریوش، تکنیک های کشت بافت برای افزایش تولید آنها پیشنهاد شده اند. بنابراین، این مطالعه با هدف ارزیابی تاثیر نانوذرات اکسید تیتانیوم (TiO2) بر بیان ژن های کلیدی مسیر بیوسنتز ترکیبات فعال مهم دارویی در گیاه پریوش انجام شد.
    مواد و روش ها
    از محیط موراشیک و اسکوگ (MS) به‏عنوان محیط پایه درکنار دو تنظیم کننده رشد 2,4-D (mg/L 1) و BAP (mg/L 5/0) برای کشت برگ، القاء کالوس و تولید سوسپانسیون سلولی استفاده شد.کشت سوسپانسیون پریوش در پیک رشد سلولی با غلظت های 0، 50 و 100 میلی گرم در لیتر  نانوذرات TiO2 تیمار شد. در ادامه، 24، 48 و 72 ساعت بعد از تیمار، بیان ژن های STR، SGD، DAT و PRX با تکنیک Real-Time PCR سنجش شد. از آزمون تترازولیوم نیز جهت سنجش زنده مانی سلولی استفاده شد.
    نتایج
    هرچند تفاوت معنی داری مابین درصد زنده مانی بعد از تیمار 50 و 100 میلی گرم در لیتر  نانوذرات TiO2 وجود نداشت، با اینحال، گذشت زمان (از 24 و 48 ساعت به 72 ساعت) باعث کاهش زنده مانی سلولی شد. کاربرد غلظت بالاتر نانوذره TiO2 (از 50 به 100 میلی گرم در لیتر) باعث افزایش بیشتر بیان ژن های کلیدی مسیر بیوسنتز ایندول آلکالوییدهای پریوش شد. این افزایش تا 48 ساعت بعد از تیمار ادامه یافت اما بعد از آن کاهش یافت. بیشترین بیان ژن های STR، SGD، DAT و PRX به ترتیب با 290، 186، 193 و 287 درصد افزایش در 48 ساعت بعد از تیمار 100 میلی گرم در لیتر نانوذره TiO2 (به عنوان موثرترین تیمار با بیشترین درصد زنده مانی سلولی) بدست آمدند.
    نتیجه گیری
    در مواجه با نانوذرات TiO2، به عنوان یک الیسیتور و عامل تنش زا، ابتدا بیان ژن های درگیر در بیوسنتز ایندول آلکالوییدها القاء می شود تا دفاع در برابر عامل تنش زا حاصل شود و بعد از گذشت زمان و کاهش علایم تنش زا (نانوذره)، متعاقبا بیان ژن های فوق کاهش می یابد. درکل، غلظت 100 میلی گرم در لیتر TiO2 و برداشت متابولیت ها در 48 ساعت بعد از تیمار را می توان بعنوان محرک امیدبخش افزایش محتوی ایندول آلکالوییدها معرفی کرد. با توجه به نتایج، پیشنهاد می شود که مکانیزم دقیق درگیر در این افزایش متابولیت مورد بررسی بیشتر قرار گیرد.
    کلید واژگان: پریوش, گیاه دارویی, نانوذرات اکسید تیتانیوم, متابولیت های ثانویه}
    Mohammad Abyari *
    Objective
    Medicinal plant periwinkle with the scientific name Catharanthus roseus is an important source of anticancer and antihypertensive alkaloids. Due to the high price of these metabolites and their small content in periwinkle plant, tissue culture techniques have been suggested to increase their production. Therefore, this study was carried out with the aim of evaluating the effect of titanium oxide nanoparticles (TiO2) on the expression of key genes of the biosynthetic pathway of important medicinal constituents in periwinkle.
     
    Materials and methods
    Murashige and Skoog (MS) medium was used as the basic medium along with 2,4-D (1 mg/L) and BAP (0.5 mg/L) plant growth regulators for leaf cultivation, callus induction, and cell suspension production. Periwinkle suspension culture was treated with concentrations of 0, 50, and 100 mg/l TiO2 nanoparticles at the peak of cell growth. Then, the expression of STR, SGD, DAT, and PRX genes was measured 24, 48, and 72 h after the treatment by Real-Time PCR. Tetrazolium test was also used to measure cell viability.
     
    Results
    Although there was no significant difference between the percentage of cell viability after 50 and 100 mg/L NP-TiO2 treatment; however, the passage of time (from 24/48 h to 72 h) caused a decrease in cell viability. The application of a higher concentration of nanoparticles increased the expression of the key genes involved in the biosynthetic pathway of indole alkaloids. This increase continued up to 48 h after treatment, but then reduced. The highest expressions of STR, SGD, DAT, and PRX genes were obtained by 290, 186, 193, and 287% increase, respectively, in 48 h after the treatment of 100 mg/l TiO2 nanoparticles (as the most effective treatment with the highest percentage of cell viability).
     
    Conclusions
    In the face of TiO2 nanoparticles, as an elicitor and stress-causing agent, the expression of the genes involved in the biosynthesis of indole alkaloids is induced to achieve defense against the stressful agent and then the expression of the genes decreases after the passage of time and reduction of stressful symptoms. In general, the concentration of 100 mg/l TiO2 and the extraction of metabolites in 48 h after the treatment can be introduced as a promising stimulus to increase the content of indole alkaloids. According to the results, it is suggested that the exact mechanism involved in this metabolite increase be further investigated.
    Keywords: periwinkle, Medicinal plant, Titanium oxide nanoparticles, Secondary metabolites}
  • سعید دوازده امامی*، فروغ مرتضایی نژاد، مریم پرورش، مرضیه الله دادی

    بنفشه معطر با نام علمیL.  Viola odorata گیاهی چند ساله متعلق به خانواده  Violaceae است که نه تنها به عنوان گیاه دارویی و زینتی شناخته شده است بلکه به صورت گسترده در صنایع آرایشی کاربرد دارد. به منظور بررسی تاثیر غلظت های مختلف اسید جیبرلیک بر خصوصیات کمی و کیفی گل این گیاه، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان (اصفهان) اجرا شد. تیمارها شامل سطوح مختلف اسید جیبرلیک با سه غلظت صفر (شاهد)، 200 و 400 میلی گرم در لیتر بودند. نتایج نشان داد که کاربرد اسید جیبرلیک با غلظت 400 میلی گرم در لیتر در مقایسه با شاهد، باعث افزایش معنی دار تعداد گل، قطر گل، طول دوره گلدهی، محتوای آنتوسیانین، محتوای فلاونویید، غلظت کلروفیل و جذب اشعه ماوراء بنفش در گل ها شد، در صورتی که تیمار 200 میلی گرم در لیتر اسید جیبرلیک، از نظر میزان آنتوسیانین، کلروفیل b و کاروتنویید در مقایسه با شاهد، تفاوت معنی داری نداشت. قطر گل، تعداد گل، طول دوره گلدهی و محتوای آنتوسیانین گل ها در دو غلظت هورمون (200 و 400 میلی گرم در لیتر) نتایج مشابهی را نشان دادند. با توجه به کاربرد دارویی گل بنفشه معطر، استفاده از تیمارهای هورمونی جهت افزایش تعداد گل و نیز متابولیت های ثانویه این گیاه، توصیه می شود

    کلید واژگان: اسید جیبرلیک, آنتوسیانین, بنفشه معطر, گل, متابولیت های ثانویه}
    Saeid Davazdahemami *, Forough Mortazaeinezhad, Maryam Parvaresh, Marziyeh Allahdadi

    Sweet violet (Viola odorata L.) is a perennial plant belonging to the Violaceae family that is not only known as a medicinal and ornamental plant but also widely used in the cosmetics industry. In order to investigate the effect of different concentrations of gibberellic acid (GA3) on the quantitative and qualitative properties of sweet violet flowers, an experiment was conducted in a randomized complete block design (CRD) with three replications at Islamic Azad University of Khorasgan (Isfahan). Treatments were different levels of gibberellic acid (GA3) with three concentrations of 0 (control), 200 and 400 mg/L. Results showed that the application of  gibberellic acid at 400 ppm significantly increased flower number, flower diameter, flowering duration, anthocyanin content, flavonoids, chlorophyll and UV absorptions compared to control treatment. There was no significant difference in terms of anthocyanin, chlorophyll b and carotenoids between the treatment of 200 ppm  gibberellic acid  and control. Flower diameter, flower number, flowering duration and anthocyanin content of flowers at two concentrations of hormone (200 and 400 ppm) showed similar results. Regarding the medicinal use of sweet violet flowers, it is recommended to use hormonal treatments to increase the number of flowers and secondary metabolites of this plant.

    Keywords: anthocyanin, flower, gibberellic acid, secondary metabolites, sweet violet}
  • زهرا دهقانی آغچه کهل، منصور امیدی*، رضا عزیزی نژاد، علیرضا اطمینان

    زیره سیاه اروپایی (Carum Carvi L.)، گونه ای مهم از خانواده ی چتریان است که دارای ترکیبات ترپنی ارزشمندی می باشد. هدف از این مطالعه، ابتدا تعیین اثر تیمارهای مختلف هورمونی در تولید کالوس از ریز نمونه برگ و ریشه و همچنین انتخاب ریز نمونه و تیمار هورمونی برتر جهت کشت سوسپانسیون و سپس بررسی اثر نانوذرات نقره بر تحریک تولید متابولیت های ثانویه و بیان ژن لیمونن سنتاز در کالوس حاصل از کشت سوسپانسیون سلولی بود. نخست اثر 6 تیمار هورمونی در محیط کشت MS بر کال زایی دو ریز نمونه (برگ و ریشه) با اندازه گیری صفات کمی شامل سطح و حجم کالوس و درصد کال زایی و صفات کیفی بافت و رنگ کالوس و میزان کال زایی در هر یک از تیمارها بررسی شد. با درنظر گرفتن صفات فوق، ریز نمونه برگ در تیمار هورمونی MS2 که شامل (0.5 mg/l)IBA (0.1 mg/l), 2IP (0.5 mg/l) and BA  بود، به عنوان ریز نمونه و تیمار هورمونی برتر شناسایی شدند. جهت ادامه مطالعات کالوس های حاصل از ریز نمونه و تیمارهورمونی برتر به محیط کشت سوسپانسیون سلولی حاوی محیط کشت MS بدون آگار منتقل و نمونه ها تحت شرایط تاریکی در دمای °C24 روی شیکر با rpm 120 قرار داده شدند. بعد از تکثیر کالوس ها و رسیدن به رشد مطلوب، نمونه ها با نانوذرات نقره در دو غلظت 50 و 100 mg/l تیمار شدند و از کالوس ها در بازه زمانی صفر، 24 و 48 ساعت بعد از تیمار نمونه گیری انجام گرفت. داده های حاصل از GC و GC/MS و نیز بررسی بیان ژن لیمونن سنتاز نشان داد که نانوذرات نقره به عنوان یک محرک غیرزنده با تشدید پاسخ های دفاعی در زیره سیاه، باعث تغییر در میزان سنتز متابولیت های ثانویه مانند لیمونن، کاروون، کارواکرول، تیمول، پی-سایمن و گاما-ترپینن و همچنین افزایش بیان ژن لیمونن سنتاز شد. به طوری که در بازه زمانی 24 ساعت و غلظت mg/l 100 و بازه زمانی 48 ساعت و غلظت mg/l 50 در مقایسه با نمونه شاهد بالاترین میزان بیان ژن لیمونن سنتاز مشاهده شد.

    کلید واژگان: بیان ژن, زیره سیاه اروپایی, کشت سوسپانسیون, لیمونن سنتاز, متابولیت ثانویه}
    Zahra Dehghani-Aghchekohal, Mansour Omidi*, Reza Azizinezhad, AliReza Etminan

    European black cumin (Carum carvi L.) is an important species of the Apiacea family that has valuable terpene compounds. The aims of this study were, to determine the effect of different hormonal treatments on the production of callus from leaf and root explants and also to select the best explant and hormonal treatment for cell culture, and then to investigate the effect of silver nanoparticles on the stimulation of the production of secondary metabolites and the expression of the Limonene synthase gene in callus was obtained from cell culture. First, the effect of 6 hormone treatments in MS culture medium on the callus produced from two explants (leaf and root) were investigated by measuring three quantitative and qualitative traits in each of the treatments. Considering the above traits, leaf explant in MS2 hormone treatment, which included IBA (0.1 mg/l), 2IP (0.5 mg/l) and BA (0.5 mg/l), were identified as superior explant and hormone treatment. To continue the studies, the calluses obtained from the superior explant on the superior hormone treatment were transferred to the cell culture medium containing MS culture medium without agar. Then the samples were placed in a shaker at 120 rpm under dark conditions at a temperature of 24°C. After multiplying the callus and reaching the desired growth, the samples were treated with silver nanoparticles in two concentration of 50 and 100 mg/l, and samples were taken from the calluses at zero, 24 and 48 hours after the treatment. The data obtained from GC and GC/MS and the results of limonene synthase gene expression showed that silver nanoparticles as a non-living stimulus by intensifying defense responses in black cumin, caused a change in the synthesis rate of secondary  metabolites such as Limonene, Carvone, Carvacrol, Thymol, p-Cymene and γ-Terpinene and also increased the expression of Limonene synthase gene.

    Keywords: Cell culture, European black cumin, gene expression, Limonene synthase, Secondary-metabolites}
  • رضا فرجامی نژاد، مهناز باقری، قاسمعلی گروسی*
    استویا رباودیانا از گیاهان دارویی مهمی است که به دلیل داشتن گلیکوزیدهای استویول مانند استویوزید و ربادیوزید A مورد استفاده افراد دیابتی قرار می گیرد. با توجه به محدودیت تولید بذر در این گیاه و زمان بر بودن تکثیر آن با قلمه ساقه، استفاده از کشت ریشه مویین می تواند راهکار مناسبی برای تولید این ترکیبات دارویی باشد. در این مطالعه، پس از تولید ریشه های مویین توسط سویه ATCC15834 آگروباکتریوم ریزوژنز و تکثیر آنها، غلظت های مختلف متیل جاسمونات (0، 50، 100، 150 و 200 میکرومولار) و اسید سالیسیلیک (0، 30، 60، 90 و120 میلی گرم در لیتر) اعمال و نمونه برداری در زمان های مختلف (24، 48، 72 و 96 ساعت) انجام شد. استفاده از 100 میکرومولار متیل جاسمونات به مدت 48 ساعت باعث تجمع 47/31 میلی گرم در گرم وزن خشک و تولید 134/30میلی گرم در لیتر استویوزید و تجمع 45/11 میلی گرم در گرم وزن خشک و تولید 128/41میلی گرم در لیتر ربادیوزید A و استفاده از 200 میکرومولار باعث تجمع 45/56 میلی گرم در گرم وزن خشک و تولید 120/47 میلی گرم در لیتر ربادیوزید A شد. در حالی که در بین غلظت های مختلف اسید سالیسیلیک، تنها استفاده از 90 میلی گرم در لیتر به مدت 72 ساعت باعث افزایش تجمع ربادیوزید A (36/68 میلی گرم در گرم وزن خشک) شد و سایر غلظت ها تاثیر منفی روی تجمع و تولید استویوزید و ربادیوزید A داشتند. در نتیجه، این داده ها نشان داد که متیل جاسمونات و اسید سالیسیلیک باعث مهار رشد و افزایش تجمع و تولید استویوزید و ربادیوزید A می-شوند. همچنین، سالیسیلیک اسید می تواند باعث مهار رشد و تجمع و تولید استویوزید و تولید ربادیوزید A شود.
    کلید واژگان: مواد محرک, کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا, ریشه مویین, متابولیت های ثانویه}
    Reza Farjaminezhad, Mahnaz Bagheri, Ghasemali Garoosi *
    Stevia rebaudiana is an important medicinal plant that is used by people with diabetes because of its steviol glycosides such as stevioside and rebaudioside A. Considering the limitation of seed production in this plant and the time-consuming nature of its propagation by stem cuttings, the use of a hairy root culture can be a suitable strategy for the production of these compounds. In this study, after the production of hairy roots by Agrobacterium rhizogenes strain ATCC15834 and their proliferation, different concentrations of methyl jasmonate (0, 50, 100, 150, and 200 µM) and salicylic acid (0, 30, 60, 90, and 120 mg/L) were applied and sampling was done at different times (24, 48, 72, and 96 h). The use of 100 μM methyl jasmonate for 48 h resulted in the accumulation of 47.31 mg/g DW, the production of 134.30 mg/L stevioside, the accumulation of 45.11 mg/g DW, and the production of 128.41 mg/L rebaudioside A and the use of 200 μM caused the accumulation of 45.56 mg/g DW and production of 120.47 mg/L rebaudioside A. While, among the different concentrations of salicylic acid, only the use of 90 mg/L for 72 h increased the accumulation of rebaudioside A (68.36 mg/g DW), and the other concentrations had a negative effect on the accumulation and production of stevioside and rebaudioside A. In conclusion, these findings showed that methyl jasmonate and salicylic acid can inhibit the growth of hairy roots and instead enhance the accumulation and production of stevioside and rebaudioside A.
    Keywords: Candyleaf, Elicitor, High-performance liquid chromatography, hairy root, Secondary metabolites}
  • مهدی محمودی، سید احمد سادات نوری*، محسن ابراهیمی، مسلم بهمن کار*
    پریلا با نام علمی Perilla ferutescens (L.) Britton گیاهی است دارویی که در درمان بیماری کرونا موثر است. هدف از این مطالعه، بررسی القای ریشه مویین در گیاه دارویی پریلا با استفاده از آگروباکتریوم رایزوژنز به منظور بهینه سازی تولید متابولیت های ثانویه در شرایط درون شیشه ای است. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار صورت پذیرفت. فاکتورهای مورد بررسی شامل ریزنمونه با چهار سطح (هیپوکوتیل، کوتیلدون، برگ و میان گره ساقه) و سویه باکتری با دو سطح (ATCC-15834 و A4) بود. نتایج دال بر آن بود که اثر متقابل عوامل مورد بررسی بر روی صفات روز تا القای ریشه مویین، درصد القای ریشه مویین، وزن تر و خشک ریشه های مویین پس از دو ماه، معنی دار بوده است. ظهور ریشه های مویین در ترکیب تیماری ریزنمونه کوتیلدون تلقیح شده با ATCC18534 سریعتر از سایر ترکیبات تیماری مورد مطالعه بود. بیشترین درصد القا و ظهور ریشه مویین، وزن تر و خشک آن در ترکیب تیماری سویه ATCC15834 و ریزنمونه کوتیلدون حاصل شده و به طور معنی داری نسبت به سایر ترکیبات تیماری بیشتر بوده است. ماهیت تراریختی ریشه های مویین با استفاده از ردیابی قسمتی از ژن rolB با به کارگیری واکنش PCR تایید شد در حالی که برای ریشه های طبیعی و غیرتراریخته نوار مربوطه تکثیر نشد. بطور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که القای ریشه های مویین در پریلا متاثر از ریزنمونه و سویه باکتری بوده و این نتایج یک پیش نیاز مهم برای آزمایشات مربوط به کشت ریشه مویین با هدف تولید متابولیت های ثانویه است.
    کلید واژگان: آگروباکتریوم ریزوژنز, پریلا, تراریختی, ریشه مویین, متابولیت های ثانویه}
    Mahdi Mahmoudi, Seyed Ahmad Sadat Noori*, Mohsen Ebrahimi, Moslem Bahmankar
    It is possible to treat Coronavirus disease with perilla (Perilla ferutescens (L.) Britton), a medicinal plant. The current study's objective is to examine how Agrobacterium rhizogenes induces hairy roots in Perilla to produce secondary metabolites. Three replications of a completely randomized design were used for this factorial experiment. Explant with four levels hypocotyl, cotyledon, leaf, and internode as well as bacterial strain with two levels were among the factors examined (ATCC-15834 and A4). The findings showed that the interaction effect of the factors under investigation was significant for hairy root features such as day to induction, percentage of induction, and fresh and dry weight after two months. The treatment combination of cotyledon explant infected with ATCC18534 produced the highest percentage of hairy root induction, fresh weight, and dry weight compared to other treatments. By utilizing a PCR reaction to track a portion of the rolB gene, it was possible to determine that the hairy roots were transgenic because the corresponding band was not amplified in the normal or non- transformed roots. In general, the findings of the present study indicated that the bacterial strain and explant had an impact on the induction of hairy roots in Perilla, and these findings are a necessary prerequisite for hairy root culture studies to produce secondary metabolites.
    Keywords: Agrobacterium rhizogenes, Transformation, Perilla, Hairy root, Secondary metabolites}
  • مریم رمضانی، فرهاد نظریان فیروزآبادی*، احمد اسماعیلی، سید سجاد سهرابی
    گیاه دارویی کلوس یا کرفس کوهی (Kelussia odoratissima Mozaff.) منبعی غنی از مواد فعال دارویی با اثرات درمانی است که به صورت انحصاری در رشته کوه های زاگرس مرکزی ایران یافت می شود. با وجود خطر انقراض این گونه گیاهی، اطلاعاتی درباره ژنوم / ترنسکریپتوم و بیوسنتز ترکیبات ارزشمند این گیاه وجود ندارد. در بین مولکول های حیاتی، اگرچه مولکول های microRNA (miRNAs) نقش مهمی در فرآیندهای مختلف زیستی به ویژه در بیوسنتز متابولیت های ثانویه در گیاهان دارویی دارند، در حال حاضر، هیچ گزارشی از وضعیت miRNAها در گیاه کلوس منتشر نشده است. مطالعه حاضر به منظور شناسایی miRNAهای محافظت شده و ژن های هدف آن ها در ترنسکریپتوم برگ کلوس انجام شد. پس از توالی یابی RNA با پلتفرم Illumina HiSeq 2500، خوانش های کوتاه پردازش شده سرهم بندی شدند. در این مطالعه، تعداد 4658 یونی ژن حاوی توالی miRNAهای بالقوه شناسایی شدند. پس از پالایه کردن دقیق، پنج توالی miRNA (miR156-3P، miR408، miR169، miR171 و miR398) از میان توالی های نامزد شناسایی و ژن های هدف آن ها مشخص شدند. نتایج این مطالعه نشان داد که miRNAها در مسیرهای متابولیکی مختلفی از جمله متابولیسم بوتانوات، متابولیسم گلیکوزیلات و دی کربوکسیلات، متابولیسم نشاسته و ساکارز، تثبیت کربن در اندامک های فتوسنتزی، تخریب پراکسی زوم و تخریب اسیدهای چرب درگیر بودند. miR408 با تنظیم ژن های شش مسیر متابولیکی، به عنوان تاثیرگذارترین miRNA محافظت شده در پروفایل بیانی کلوس شناخته شد. به طور کلی، با توجه به نقش تنظیمی miRNAهای شناسایی شده بر روی طیف گسترده ای از شبکه های ژنی و فرآیندهای بیولوژیکی گیاه کلوس در مطالعه حاضر، می توان از این miRNAها به عنوان ژن های نامزد برای بهبود صفات کمی و کیفی این گیاه استفاده کرد.
    کلید واژگان: کلوس, شبکه ژنی, متابولیت های ثانویه, miR408}
    Maryam Ramezani, Farhad Nazarian-Firouzabadi *, Ahmad Ismaili, Seyed Sajad Sohrabi
    Kelus (Kelussia odoratissima Mozaff.), a medicinal plant rich in active pharmaceutical ingredients with therapeutic effects, is found only in central Zagros Mountains, west of IRAN. Despite being in danger of extinction, there are no genetic evidences regarding kelus Omics as well as valuable compounds biosynthesis pathways. MicroRNAs (miRNAs) play an important role in different processes such as growth and development, cell proliferation, response to stresses and biosynthesis metabolite. As far as the bioinformatic data are concern, the genome/transcriptome of kelus has not been sequenced. The present study was performed to identify the conserved miRNAs and their target genes in the kelus leaf transcriptome. After pair-end sequencing with the Illumina HiSeq 2500 platform, clean reads were assembled. In total, 4658 unigenes were found to contain potential miRNAs sequences. Following strict filtering criteria, five miRNAs belonging to five conserved miRNA families (miR156-3P, miR408, miR169, miR171 and miR398) were identified among candidate sequences. Results of this study revealed that the target genes of the identified miRNAs were involved in various metabolic pathways, including butanoate metabolism, glyoxylate and dicarboxylate metabolism, starch and sucrose metabolism, carbon fixation in photosynthetic organisms, peroxisome degradation, and fatty acid degradation. By affecting genes associated with six metabolic pathways, miR408 was identified as the most influential conserved microRNA in the kelus leaf transcriptome. In general, given the regulatory roles of identified miRNAs on broad spectrum of gene networks and biological processes of kelus, these miRNAs can be used as candidate genes for breeding kelus quantitative and qualitative traits.
    Keywords: Gene network, Kelus, miR408, Secondary metabolites}
  • پریسا قنبری نمین، رسول اصغری زکریا*، ناصر زارع، مریم خضری
    هدف

    گیاه شیرین بیان سا (Galega officinalis L.) از خانواده لگومینوز است که در درمان دیابت از آن استفاده می شود. کشت ریشه های مویین سیستم ارزشمندی جهت تولید متابولیت های ثانویه در مقیاس وسیع است. کاربرد محرک ها در کشت بافت و سلول گیاهی، یکی از ابزارهای زیست فناورانه کارآمد برای القاء بیوسنتز و تجمع متابولیت های ثانویه است. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر نانو ذرات آهن، نقره و سیلیکون بر محتوای گالگین در کشت ریشه های مویین گیاه G. officinalis انجام شد.

    مواد و روش ها:

     در این تحقیق القای ریشه های مویین در ریزنمونه های برگ، کوتیلدون و هیپوکوتیل G. officinalis با استفاده از سویه A4 باکتری Rhizobium rhizogenes انجام و تاثیر غلظت های مختلف نانو محرک های نقره، سیلیکون و اکسید آهن بر رشد ریشه و محتوای گالگین، فنول و فلاونویید کل ریشه های مویین بررسی شد.

    نتایج

    نتایج حاصل از تلقیح ریزنمونه های مختلف گیاه G. officinalis با سویه A4 نشان داد که بیشترین میزان القای ریشه در ریزنمونه های برگ با میانگین پنج ریشه در هر ریزنمونه به دست آمد. در بین ریشه های مویین تیمار شده با محرک، بیشترین میزان رشد ریشه متعلق به تیمار 50 و 100 میلی گرم در لیتر نانو ذرات سیلیکون به مدت 72 ساعت بود. کاربرد تمامی سطوح محرک های نقره، آهن و سیلیکون به مدت 36 ساعت منجر به افزایش معنی دار میزان فنول کل ریشه های مویین شد به طوری که بیشترین میزان فنل کل در تیمار ریشه ها با غلظت 100 میلی گرم در لیتر نانو ذرات سیلیکون به مدت 36 ساعت و با میانگین 09/3 میلی گرم بر گرم به دست آمد. همچنین بر اساس نتایج، بیشترین میزان فلاونویید کل در غلظت 200 میلی گرم در لیتر نانو اکسید آهن به مدت 36 ساعت و بیشترین میزان محتوای گالگین در تیمار ریشه ها با 10 و 20 میلی گرم در لیتر نانو ذرات نقره و 100 میلی گرم در لیتر نانو ذرات سیلیکون به مدت 36 ساعت به دست آمد. 

    نتیجه گیری:

     نوع و غلظت مناسب نانو محرک عامل موثری در میزان پاسخ ریشه های مویین به نانو محرک ها است. بیشترین عملکرد گالگین (55/17 میلی گرم) در تیمار ریشه ها با غلظت 50 میلی گرم در لیتر نانو ذرات سیلیکون به مدت 72 ساعت به دست آمد. این امر را می توان هم به رشد بهتر ریشه های مویین و هم به محتوای بالای گالگین در این غلظت نسبت داد.

    کلید واژگان: ریشه های مویین, گالگین, متابولیت های ثانویه, نانو محرک ها}
    Parisa Ghanbari Namin, Rasool Asghari Zakaria *, Nasser Zare, Maryam Khezri
    Objective

    Galega (Galega officinalis L.) from the leguminous family is used to treat diabetes. Hairy root culture is a valuable system for the production of secondary metabolites on a large scale. The use of elicitors in plant tissue and cell culture is one of the most efficient biotechnological tools for inducing biosynthesis and accumulation of secondary metabolites. This study aimed to investigate the effect of iron, silver, and silicon nanoparticles on growth and galegine content in hairy roots of G. officinalis.

    Materials and methods

    In this study, induction of hairy roots in leaf, cotyledon, and hypocotyl explants of G. officinalis was performed using the A4 strain of Rhizobium rhizogenes, and the effect of different concentrations of silver, silicon, and iron oxide nano-elicitors on growth and galegine, phenol, and flavonoids content of hairy roots was investigated.

    Results

    The highest rate of root induction was obtained in leaf explants with an average of 5 roots per explant. The highest root growth rate belonged to the treatments with 50 and 100 mg l-1 silicon nanoparticles for 72 h. Application of all levels of silver, iron, and silicon elicitors for 36 h resulted in a significant increase in the total phenol content of hairy roots. Thus that the highest amount of total phenol was obtained in 36 h treatment of roots with a concentration of 100 mg l-1 of silicon nanoparticles without significant difference with 10 and 20 mg l-1 silver nanoparticles. Also, the highest amount of total flavonoids was obtained at 200 mg l-1 iron nanoparticles for 36 h; and the highest content of galegine was obtained in the treatment of roots with 10 and 20 mg l-1 silver, and 100 mg l-1 silicon nanoparticles for 36 h.

    Conclusions

    The appropriate type and concentration of elicitors is an effective factor in the response of hairy roots to nano-elicitors. The highest yield of galegine (17.55 mg) was obtained in the treatment of roots with 50 mg l-1 of silicon nanoparticles for 72 h. This can be attributed to both better growth of hairy roots and high galegine content at this treatment.

    Keywords: Galegine, Hairy roots, Nano-elicitors, Secondary metabolites}
  • کیوان آقایی*، علی عمارلو، محسن فتحی

    زعفران (Crocus sativus L.) یکی از قدیمی ترین گیاهان دارویی و چاشنی در جهان است. لذا به منظور بررسی اثر سن مزرعه بر برخی صفات فیزیولوژیکی و متابولیت های ثانویه زعفران، پژوهشی به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی گیاهان دارویی دانشگاه زنجان اجرا گردید. در این پژوهش، سه مزرعه زعفران با سنین زیستی یک ساله، دو ساله و پنج ساله به عنوان تیمارهای آزمایش در نظر گرفته شدند. سپس از هر مزرعه، سه کرت به صورت تصادفی انتخاب و صفات مورد نظر اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد، با افزایش سن مزرعه، وزن تر بوته و وزن خشک کلاله افزایش یافت و در مزرعه با سن پنج سال بیشترین مقادیر از نظر صفات فوق مشاهده گردید در حالیکه میزان پروتئین های محلول، قندهای محلول و رنگیزه های فتوسنتزی کلروفیلی و کاروتنوئیدی در سال اول بیشترین مقدار و در سال پنجم کمترین مقدار را نشان دادند. تعداد ترکیبات ثانویه شناسایی شده با افزایش سن گیاه کاهش نشان داد بطوریکه در زعفران های یک ساله 26 ترکیب و پنج ساله 15 ترکیب شناسایی گردید. در گیاهان یکساله، پروپانوئیک اسید به میزان 05/18 درصد، در گیاهان دو ساله، کامفور سولفونیل کلراید (C10H15ClO3S) به میزان 9/37 و در گیاهان مزارع پنج ساله، سیکلو هگزا دی ان کربوکسی آلدهاید با 31/19 درصد عمده ترین ترکیبات تشکیل دهنده عصاره بودند. به طور کلی سن گیاه عامل مهمی در تعداد ترکیبات و نوع و درصد ترکیبات ثانویه موجود در گیاهان زعفران بوده و در موقع برداشت زعفران باید به این موضوع نیز توجه کرد.

    کلید واژگان: پروتئین های محلول, ترکیبات ثانویه, رنگیزه های فتوسنتزی, زعفران, سن مزرعه}
    Keyvan Aghaei *, Ali Ammarlou, Mohsen Fathi

    Saffron (Crocus sativus L.) is one of the oldest medicinal and spice plants in the world. In order to investigate the effects of plant age on secondary metabolites and some physiological factors of saffron, a research project was conducted in a completely randomized design with three replications at the research field of medicinal plants of the University of Zanjan. Three saffron farms with different biological ages of one, two and five years old were selected as experimental treatments, and then three plots were randomly selected from each farm and the desired traits were measured. Results showed that, increasing of the age of saffron plants in this experiment increased fresh weight of plant and dry weight of stigma. 5-yraes old plants showed the highest amounts of these traits. Whereas, the contents of soluble proteins and sugars and photosynthetic pigments were higher at first year and decreased by increasing of plant age. Number of secondary metabolites decreased when the age of plants increased as in one–year old saffron plants 26 metabolites and in 5-year old plants only 15 metabolites were detected. Loliolid (18%) and thymol (17%) in 1-year old plants and thymol (19%) and camphor (14%) in 5-year old plants showed the highest level among all detected secondary compounds. Generally according to these results, plant age has an important effect on the number and kinds of secondary metabolites in saffron which should be considered at the time of saffron harvesting.

    Keywords: Field Age, Photosynthetic Pigments, Saffron, Secondary Metabolites, Soluble Proteins}
  • ریزان الیاسی، محمد مجدی*، عبدالباسط عزیزی

    سیاهدانه (Nigella sativa) گیاهی دارویی از خانواده Ranunculacea است که به دلیل خواص دارویی آن مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. اهمیت پزشکی سیاهدانه عمدتا به مونوترپن های اکسیژن دار آن نسبت داده می شود که از طریق مسیر متیل اریتریتول فسفات در پلاستیدها بیوسنتز می شوند. در این تحقیق ترکیبات اسانس برگ، گل و مراحل نموی بذر، شامل بذرهای نیمه سیاه، سیاه نرم و سیاه سخت در گیاه سیاهدانه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. درحالی که هیچ ترکیب ترپنی در گل ها و برگ ها مشاهده نشد، مشخص شد که دانه ها محل اصلی بیوسنتز و تجمع ترپن ها هستند و مقدار ترکیبات ترپنی طی بلوغ بذر تغییر می کند. مونوترپن ها (بیشتر از 99 درصد) و سزکویی ترپن ها (کم تر از 1 درصد) اسانس را تشکیل دادند. به منظور بهبود درک ما از متابولیسم مونوترپن ها، توالی جزیی یک مونوترپن سنتاز فرضی (NsTPS2) با استفاده از روش RACE-PCR از گیاه سیاهدانه جدا شد. این مونوترپن سنتاز از داده های حاصل از توالی یابی RNA از بذرهای سیاه نرم سیاهدانه شناسایی شد. به جز وجود موتیف بسیار حفاظت شده DDXXD در NsTPS2 که برای تایید شناسایی مونوترپن ها ضروری است، نواحی حفاظت شده دیگری از سایر مونوترپن سنتازهای شناسایی شده از سایر گونه های گیاهی مشاهده نشد. نتایج حاصل از درخت فیلوژنی نشان داد که NsTPS2 بیشترین شباهت را با یک ترپن سنتاز (72.89 درصد) از گیاه تاج الملوک (Aconitum carmichaelii) دارد و در یک گروه قرار گرفتند. سیاهدانه و تاج الملوک هر دو به خانواده ی آلاله تعلق دارند و این نشان می دهد که می توان از اطلاعات ژنتیکی گیاهان هم خانواده سیاهدانه برای جداسازی مونوترپن سنتازهای مختلف استفاده کرد. اطلاعات حاصل از این تحقیق می تواند در راستای اهداف دست ورزی ژنتیکی و مهندسی متابولیک در سیاهدانه بسیار مفید باشد.

    کلید واژگان: ترپن سنتاز ها, توالی یابیRNA, سیاهدانه, متابولیت های ثانویه}
    Rizan Elyasi, Mohammad Majdi*, Abdolbaset Azizi

    Black cumin (Nigella sativa) is a medicinal plant of the Ranunculacea family which raised attention due to its pharmaceutical properties. Medical significance of N. sativa mainly attributed to its oxygenated monoterpenes which are biosynthesized via the methyl erythritol phosphate (MEP) pathway located in plastids. In this study, the essential oil components of leaves, flowers, and developmental stages of seed including half black seeds, soft black seeds, and hard black seeds were analyzed in N. sativa. Whereas no terpene was detected in flowers and leaves, seeds were found to be the major site of biosynthesis and accumulation of terpenes, and the amount of terpene compounds changed during seed maturation. The essential oil consists of monoterpenes (more than 99%) and sesquiterpenes (less than 1%). In order to improve our understanding of monoterpene metabolism, the partial sequence of a hypothetical monoterpene synthase (NsTPS2) was isolated from N. sativa plant using RACE-PCR technique. This monoterpene synthase was identified from RNA sequencing data from soft black seeds. Except of the highly conserved DDXXD motif in NsTPS2 which is necessary to validate monoterpene synthases, no other conserved regions of other identified monoterpene synthases were observed. Dendrogram analysis revealed that NsTPS2 had the highest homology with a terpene synthase (72.89%) from Aconitum carmichaelii and these two sequences were grouped in the same group. Nigella sativa and Aconitum carmichaelii both belong to the Ranunculacea family. This indicates that the genetic information of plants of the Ranunculacea family can be used to isolate different monoterpene synthase. The results of this research can be useful in genetic manipulation and metabolic engineering of Nigella sativa.

    Keywords: Nigella sativa, RNA sequencing, Secondary metabolites, Terpene synthase}
  • فرشته لطفی، سید محمدمهدی مرتضویان*، علی ایزدی دربندی، حسین رامشینی

    ماده موثره یا متابولیت های ثانویه در گیاهان دارویی به طور منظم در پاسخ به تنش های زنده و غیر زنده ساخته شده و توانایی گیاهان را برای سازگاری در طول رشد و نمو تعیین می کنند. جهت افزایش کمی و کیفی ماده موثره گیاه دارویی زیره سبز، با نام علمی Cuminum cyminum L  از خانواده چتریان، نیازمند شناسایی ژرم پلاسم و ژن های مفید در توده های اهلی و وحشی این گیاه هستیم. در تحقیق حاضر، پنج ژن منتخب در مسیر بیوسنتز فلاونوییدها در زیره سبز، حاصل از تحقیقات قبلی مبتنی بر روش NGS که بیشترین تغییر بیانی را در تنش خشکی داشتند، مورد اعتبارسنجی قرارگرفتند. DNA از برگ های جوان اکوتیپ های منتخب کشت شده، استخراج و با ژل آگارز کیفیت سنجی شد. با توجه به انجام آزمایش PCR و مشاهده تک باند در تمام موارد و عدم وجود تفاوت در طول قطعه تکثیر شده میان اکوتیپ های منتخب؛ چندشکلی طولی قطعات حاصل از تکثیر به دلیل وجود نواحی دارای حذف و اضافه بین ژنوتیپ های مختلف، رد شد. این آزمایش نتوانست قرار گرفتن دو اکوتیپ مورد مطالعه صدوق و رفسنجان از نظر عملکرد دانه، اسانس و محتوای عصاره، در دو گروه متفاوت را از نظر ژن های مورد بررسی تایید کند. همچنین نتوانست تفاوت بیان دو ژن (با شماره توالی های DN1196 و DN32640) را در تنش خشکی و آبیاری معمولی در تحقیق گذشته تایید نماید.

    کلید واژگان: زیره سبز, اعتبارسنجی ژن, متابولیت های ثانویه, فلاونوئیدها}
    Fereshte Lotfi, Seyed Mohammad Mahdi Mortazavian *, Ali Izadi Darbandi, Hossein Ramshini

    Active substances or secondary metabolites in medicinal plants are regularly produced in response to biotic and abiotic stresses and determine the ability of plants to adapt during growth and development. In order to increase the quantity and quality of the effective substance of the green cumin medicinal plant, with the scientific name Cuminum cyminum L from the Chetrian family, we need to identify the germplasm and useful genes in domestic and wild populations of this plant. In the current research, five selected genes in the biosynthesis pathway of flavonoids in cumin, obtained from previous research based on NGS method, which had the highest expression changes in drought stress, were validated. DNA from young leaves of selected ecotypes was extracted and quality measured with agarose gel. Considering the PCR test and the observation of a single band in all cases and the lack of difference in the length of the amplified fragment among the selected ecotypes; The length polymorphism of the fragments resulting from the amplification was rejected due to the presence of deletion and addition regions between different genotypes. This experiment could not confirm the placement of the two studied ecotypes of Sadouq and Rafsanjan in terms of seed yield, essential oil and extract content, in two different groups in terms of the studied genes. Also, he could not confirm the difference in the expression of two genes (with sequence numbers DN1196 and DN32640) in drought stress and normal irrigation in the previous research

    Keywords: cumin, gene validation, Secondary Metabolites, Flavonoids}
  • مهسا بخشیانی، سنبل ناظری*، دوستمراد ظفری، سارا مهدیان
    مقدمه

    آنزیم ها، متابولیت های با ارزش میکروبی هستند که در صنایع مختلف کاربرد وسیعی دارند. در حال حاضر تولید آنزیم های خارج سلولی توسط میکروارگانیسم ها، یکی از بهترین و موثرترین روش ها به منظور تولید صنعتی این آنزیم ها است. آنزیم های هیدرولازی از مهمترین این آنزیم های خارج سلولی هستند. که توسط میکروارگانیسم های مختلف از جمله قارچ های اندوفیت ها، تولید می گردند.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اندوفیت های دو گیاه فرفیون و سلمه تره، در تابستان1395، از شش بافت مختلف گل، برگ، بذر، ریشه، طوقه و ساقه ی گیاهان سالم دو منطقه استان همدان نمونه برداری صورت گرفت.  پس از جدا و خالص سازی، قارچ های اندوفیت حضور آنزیم های هیدرولازی خارج سلولی آمیلاز، کاتالاز، پروتیاز، کازییناز، سلولاز، پکتیناز و زایلاناز با اضافه کردن سوبسترای مربوطه در محیط کشت قارچ بررسی گردید.

    نتایج

    پس از استریل سطحی و انتقال نمونه ها به محیط کشت پوتیتو دکستروز آگار، مجموعا از دو گیاه فرفیون و سلمه تره، 31 جدایه قارچ اندوفیت جداسازی شد. نتایج نشان داد: 84 درصد از جدایه های قارچی دارای فعالیت آنزیم های خارج سلولی آمیلاز، 81  درصد کاتالاز، 71 درصد فعالیت پروتیاز، 61 درصد سلولاز، 39 درصد پکتیناز و 26 درصد زایلاناز بودند. بررسی های مورفولوژیکی قارچ های جدا شده نشان داد که برخی از این قارچ ها متعلق به جنس های فوزاریوم، آلترناریا و تریکودرما بودند.

    نتیجه گیری

    نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان داد که قارچ های اندوفیت جدا شده ازدو گیاه سلمه تره و فرفیون قادر به تولید انواع آنزیم های هیدرولیزی در شرایط آزمایشگاهی را داشتند. در این میان، حضور آنزیم های مهمی مانند سلولاز، پکتیناز و پروتیاز در تعدادی از جدایه ها، اهمیت نتایج این تحقیق را بیشتر میکند. با توجه به کاربرد وسیع این آنزیم ها و اهمیتی که در صنایع مختلف دارند ، اهمیت این قارچ ها و نیاز به بررسی بیشتر بر روی عملکرد آنزیمی آنها مشخص می گردد.

    کلید واژگان: فرفیون, سلمه تره, اندوفیت, آنزیم, متابولیت ثانویه}
    Mahsa Bakhshiani, Sonbol Nazeri *, Dust Morad Zafari, Sara Mahdian
    Background

    Enzymes are noble metabolites which extensively utilize in different industries. Currently, the production of enzymes by microorganisms is one of the best and most effective methods for the production of these enzymes. Hydrolytic enzymes are one of the most important enzymes that produced by various microorganisms, including endophytes.

    Materials and methods

    In order to investigate the presence of endophytic fungi from two plants Euphorbia esula L. and Chenopodium album L, in summer of 1395, six different plants parts including flowers, leaves, seeds, roots, crowns and stems were sampled from healthy plants in Hamadan province. After fungal purification, the presence of extracellular hydrolytic enzymes such as amylase, catalase, protease, cellulase, pectinase, and xylanase were investigated by adding the corresponding substrate in the endophytic fungal culture medium.

    Results

    After sterilizing the surface of collected plants and transferring samples to Potato Dextrose Agar culture media, a total of 31 endophytic fungi were isolated. The results showed that 84% of fungal isolates had amylase, 81% catalase, 71% protease, 61% cellulase, 39% pectinase and 26% xylanase activity. Morphological studies of the isolated fungi showed that some them belongs to the Fusarium, Alternaria and Trichoderma spp.

    Conclusion

    The results obtained in this study showed that endophytic fungi isolated from Euphorbia esula L. and Chenopodium album L, plants are capable of in vitro production of various enzymes. Among them, the presence of important enzymes like cellulase, pectinase and protease in some isolates, emphasis the significance of results. Based on the vast application and magnitudes of these enzymes in different industries, the importance of these fungi and demands for more experiments on enzyme activity arespecified.

    Keywords: : Euphorbia esula L, Chenopodium album L, Endophyte, enzyme, Secondary metabolites}
  • ارزیابی مقایسه ای چهار روش استخراج DNA از نمونه های تازه و خشک پنج گیاه دارویی از خانواده نعناعیان
    فرشته مسکنی، سید علی اندی*، علی عزیزی

    به طورکلی، استخراج DNA ژنومی با کمیت و کیفیت مناسب از گیاهان دارویی به دلیل بیوسنتز مقادیر بالایی از متابولیت های ثانویه با مشکلات زیادی همراه است. از طرف دیگر، برای انجام مطالعات زیست شناسی مولکولی نیاز به استخراج موفقیت آمیز DNA ژنومی با درجه خلوص بالا می باشد. از این رو، در این آزمایش چهار روش استخراج DNA شامل موری و تامپسون (1980)، دلاپورتا و همکاران (1983)، دویل و دویل (1990) و زیگن هاگن و همکاران (1993) از نمونه های برگی تازه و خشک گیاهان رزماری، اسطوخودوس، گل ارونه، زرین گیاه و کاکوتی به منظور گزینش بهترین روش موردبررسی و ارزیابی قرار گرفتند. پس از آنالیز کمی و کیفی DNA ژنومی استخراج شده با استفاده از روش های اسپکتروفتومتری و الکتروفورز در ژل آگارز، تکثیر نمونه های DNA با استفاده از دو آغازگر مربوط به نشانگر ISSR در واکنش زنجیره ای پلیمراز نیز موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش تغییر یافته موری و تامپسون به دلیل غلظت بالای DNA ژنومی استخراج شده (57/570 نانوگرم بر میکرولیتر)، کیفیت بهتر (80/1) و صرف هزینه و زمان کم تر می تواند به عنوان موثرترین روش استخراج برگزیده شود. هم چنین، کمیت و کیفیت DNA ژنومی نمونه های برگی تازه از گیاهان دارویی موردمطالعه در مقایسه با نمونه های خشک بالاتر بود. علاوه بر این، الگوی بانددهی ایجاد شده توسط ژل اگارز 1 درصد و PCR نیز نتایج یکسانی نشان داد. بر این اساس، روش استخراج موری و تامپسون (1980) جهت استخراج DNA نمونه های برگی تازه و خشک از گیاهان دارویی مشابه که حاوی متابولیت های ثانویه بالا می باشند، قابل توصیه است.

    کلید واژگان: مطالعات مولکولی, متابولیتهای ثانویه, تکثیر PCR, روش موری و تامپسون}
    Comparative Analysis of Four DNA Extraction Protocols for Fresh and Dried Specimens of Five Medicinal Lamiaceae Plants
    Fereshteh Maskani, Seyed Ali Andi *, Ali Azizi

    Extraction of genomic DNA of high quality and quantity from some medicinal plants is difficult. It can be attributed to the presence of high amounts of specialized metabolites biosynthesized into their cells. On the other hand, molecular biological studies require successful extraction of high-quality DNA. Hence, the present study aimed to compare four modified procedures of DNA extraction including Murry and Thompson (1980), Dellaporta et al. (1983), Doyle and Doyle (1990) and Ziegenhagen et al. (1993) from five genera of Lamiaceae. Fresh and dried leaves of Rosmarinus officinalis, Lavandula officinalis, Salvia hydrangea, Dracocephalum kotschyi and Ziziphora tenuior were used for the procedures. Following measurement of the extracted DNA quantity and quality, the DNA preparations were tested by PCR amplification using two inter-simple sequence repeats (ISSR) primers. All of the procedures were capable of extracting DNA from five genera. The modified Murray and Thompson method was found to be the most efficient DNA extraction method, indicating high DNA concentration (570.57ng/µl), good-quality DNA (1.80), affordable cost and less time. The results also showed that the quality and yield of extracted DNA from fresh leaves were relatively higher than those of dried leaves. In addition, banding pattern obtained using 1% agarose gel and PCR showed the same results. According to the data, Murray and Thompson method is recommended for DNA extraction from fresh and dried leaves of five studied medicinal plants.

    Keywords: Molecular studies, Secondary metabolites, PCR amplification, Murray, Thompson method}
  • قاسمعلی گروسی*، رضا فرجامی نژاد
    نانوذرات دارای ویژگی های منحصر بفردی هستند و ظرفیت هایی فراوان در علوم گیاهی فراهم می کنند. در این جستار، تاثیر غلظت هایی از نانوذرات ZnO، TiO2 و CuO (0، 20، 40 و 80 میلی گرم در لیتر) و زمان های نمونه برداری (2، 4 و 6 روز) بر رشد سوسپانسیون سلولی و تولید و تجمع آزادیراختین بررسی شد. آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار مورد استفاده قرار گرفت و نتایج نشان داد که نانوذرات مختلف دارای آثاری متفاوت روی صفات مورد مطالعه هستند. با کاربرد نانو ذره اکسید روی، بیشترین وزن تر (73/540 گرم در لیتر)، وزن خشک (93/15 گرم در لیتر) سلول، تجمع آزادیراختین (15/5 میلی گرم در گرم وزن خشک) و تولید آزادیراختین (27/68 میلی گرم در لیتر) به ترتیب در شاهد، 80 میلی گرم در لیتر نانوذره اکسید روی و 40 میلی گرم در لیتر نانوذره اکسید روی و شاهد بعد از 6 روز نمونه برداری حاصل شد. با استفاده از نانوذره دی اکسید تیتانیوم، بیشترین میزان وزن تر (95/526 گرم در لیتر)، وزن خشک (05/17 گرم در لیتر) سلول، تولید آزادیراختین (21/82 میلی گرم در لیتر) و تجمع آزادیراختین (93/5 میلی گرم در گرم وزن خشک) در 20 میلی گرم در لیتر نانوذره دی اکسید تیتانیوم، 2 روز پس از افزودن 40 میلی گرم در لیتر دی اکسید تیتانیوم، 20 میلی گرم در لیتر نانوذره دی اکسید تیتانیوم در چهارمین روز پس از تیمار و 60 میلی گرم در لیتر نانوذره دی اکسید تیتانیوم مشاهده شد. با کاربرد تیمار نانوذره اکسید مس، بیشترین وزن تر سلول و تجمع آزادیراختین به ترتیب با مقدار 59/422 گرم در لیتر و 4 میلی گرم در لیتر در شاهد و بیشترین مقدار تولید آزادیراختین به میزان 27/68 میلی گرم در لیتر در شاهد در ششمین روز نمونه برداری مشاهده شد. به نظر می رسد که رشد مناسب سلول به استثنای بعضی موارد در غیاب الیسیتورها رخ می دهد؛ ولی تجمع و تولید آزادیراختین با درجاتی از تیمار نانوذرات مختلف تحریک می شود. با این حال، نتایج نشان داد که در مجموع، نانوذره اکسید مس تجمع و تولید آزادیراختین را کاهش می دهد.
    کلید واژگان: آزادیراختین, الیسیتور, کارماتوگرافی مایع با کارآیی بیشتر, نانوذرات, متابولیت های ثانویه}
    Ghasemali Garoosi *, Reza Farjaminezhad
    Nanoparticles have unique physicochemical properties and provide great opportunities in plant science studies. In this study, we investigated the impact of ZnO, TiO2 and CuO nanoparticles (0, 20, 40, 60, and 80 mg/L) and sampling times (2, 4, and 6 days) on cell suspension growth and azadirachtin accumulation and production. Factorial experiments based on a completely randomized design with three replications were used. Results demonstrated that different nanoparticles had a different effect on the studied characters. When ZnO nanoparticles were used, the highest fresh (540.73 g/L), dry cell weight (15.93 g/L), azadirachtin accumulation (5.15 mg/g DW) and production (68.27 mg/L) were obtained at control condition, 80 and 40 mg/L ZnO nanoparticles, and control condition after 6 days, respectively. The highest amount of fresh (526.95 g/L) and dry (17.05 g/L) cell weight and azadirachtin production (82.21 mg/L) and accumulation (5.93 mg/g DW) were observed in 20 mg/L TiO2 nanoparticles, 40 mg/L of TiO2 nanoparticles after 2 days, 20 mg/L TiO2 nanoparticles in 4 days and 60 mg/L of TiO2 nanoparticles, respectively. With applying CuO nanoparticles, the highest fresh cell weight and azadirachtin accumulation were 422.59 g/L and 4.00 mg/L, achieved in control conditions respectively. Also, the highest amount of azadirachtin production was 68.27 mg/L, observed in control conditions on the 6th day of treatment. It seems that suitable cell growth, except in some cases, occurred in the absence of elicitors, but azadirachtin accumulation and production were stimulated by nanoparticles treatment. However, the results showed that the CuO nanoparticles caused a decrease in overall azadirachtin accumulation and production in the cells.
    Keywords: Azadirachtin, Elicitor, High performance liquid chromatography, Nanoparticles, Secondary metabolites}
  • سید احمد سادات نوری*، مهسا جمشیدی، سید محمد مهدی مرتضویان
    هدف

    زنیان (.Trachyspermum ammi L) گیاهی است علفی، یکساله از خانواده چتریان (Apiaceae) که در طب سنتی و علوم پزشکی کاربردهای فراوانی دارد. این تحقیق با هدف بررسی الگوی بیان ژن های ساختاری در مسیر بیوسنتزی مونوترپن ها و بررسی کیفیت اسانس گیاه دارویی زنیان تحت تاثیر هورمون متیل جاسمونات انجام شد. ترکیبات شیمیایی اسانس و میزان بیان ژن های MECPS، DXR و GDs به عنوان ژن های کلیدی دخیل در مسیر بیوسنتز تیمول پس از اعمال تیمار هورمونی متیل جاسمونات در 4 زمان مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش

    پس از گلدهی، هورمون متیل جاسمونات 1/0 میلی مولار به صورت محلول پاشی روی گیاهان اسپری شد. نمونه گیری در 4 زمان (8، 24، 48 ساعت پس از هورمون پاشی و نمونه شاهد اسپری شده با آب مقطر) صورت گرفت. استخراج RNA از بافت گل آذین گیاه زنیان انجام شد و پس از سنتز cDNA و انجام Real-Time PCR داده های حاصل از بررسی بیان ژن های مذکور مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. جداسازی و شناسایی ترکیبات اسانس نیز با استفاده از دستگاه های کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی (GC/MS) صورت گرفت. درمجموع، 10 ترکیب در 4 نمونه شناسایی گردید.

    نتایج

    نتایج حاصل از بررسی ترکیبات اسانس گیاه زنیان نشان داد که با توجه به تغییر مقدار ترکیبات ثانویه موجود در اسانس، میزان تولید آلفاترپینن که پیش ساز مونوترپن ها (نظیر تیمول) است، پس از گذشت 24 ساعت از اعمال هورمون متیل جاسمونات افزایش یافت. همچنین نتایج حاصل از داده های Real-Time PCR، افزایش بیان هر 3 ژن مذکور پس از 24 ساعت از اعمال هورمون را نشان می دهد. افزایش بیان ژن های ذکر شده در مسیر بیوسنتز مونوترپن ها می تواند عاملی برای بالا بودن میزان آلفاترپینن در اسانس گل ها بعد از گذشت 24 ساعت پس از اعمال هورمون باشد.

    نتیجه گیری

    هورمون متیل جاسمونات با تحریک مسیر بیوسنتز ترکیب های ثانویه و همچنین تاثیر بر میزان بیان ژن های مسیر MEP باعث افزایش تولید مونوترپن ها یک روز پس از اعمال هورمون می گردد.

    کلید واژگان: اسانس, بیان ژن, ترکیب ثانویه, زنیان (, Trachyspermum ammi L), متیل جاسمونات}
    Seyed Ahmad Sadat Noori *, Mahsa Jamshidi, Mohammad Mahdi Mortazavian
    Objective

    Ajowan (Trachyspermum ammi L.) is an annual plant in Apiaceae family which is used in traditional medicine and medical science. This study was carried out to determine the quantitative expression pattern of some genes on monoterpenoid biosynthesis pathway and essential quality in Ajowan treated by methyl jasmonate. Ajowan essential oil compounds and the amount of MECPS, DXR,  and GDs genes expression as main genes related to Thymol biosynthesis pathway in response to methyl jasmonate in 4 different times were analyzed.  

    Materials and methods

    After flowering, the 0.1 mM methyl jasmonate hormone was sprayed onto the plants. Samples were taken in 4 times (after 8, 24, and 48 treatment and control treatment). RNA extraction, cDNA synthesis, and Real-Time PCR have done from flowers and the date from these gene expressions were analyzed. Essential chemical compounds were studied by GC-GC/MS. Generally, in 4 samples (samples were taken after 8, 24, and 48 treatment and control treatment), 10 different compounds were distinguished.  

    Results

    Based on results, the study of the essential oils of Ajowan showed that the changes of the amount of secondary compounds in the essential oil, the amount of γ-Terpinene (precursor of monoterpenoids like Thymol) went up after 24 hours methyl jasmonate treatment. Due to Real-Time PCR dates, the quantity of all 3 studied genes increased after 24 hours methyl jasmonate treatment. The increasing of these genes expression can be causes the incline level of γ-Terpinene in essential oil.  

    Conclusions

    Increasing the amount of 3 mentioned genes expression and also a high amount of γ-Terpinene in essential oils after 24 hours in flowers show that this hormone can affect the gene expression in MEP pathway which causes monoterpenoids production increase after one day of using the hormone.

    Keywords: Ajowan (Trachyspermum ammi L.), essential oil, Gene expression, Methyl jasmonate, Secondary metabolites}
  • رقیه فتحی، مهدی محب الدینی*، اسماعیل چمنی

    کشت ریشه های مویین روش موثری برای تولید متابولیت های ثانویه ی گیاهی می باشد زیرا ریشه های مویین از پایداری ژنتیکی و بیولوژیکی برخوردارند و قادر به تولید متابولیت ها در زمان کوتاه و بدون نیاز به هورمون می باشند. کاسنی با نام علمی  Cichorium intybus L.  از جمله گیاهان دارویی ارزشمند بوده و شامل ترکیبات دارویی مهمی می باشد. در این تحقیق، القای ریشه های مویین توسط  Agrobacterium rhizogenesسویه ی ATCC11325 انجام شد. در آزمایش اول تاثیر نوع و سن ریزنمونه و مدت هم کشتی بر کارایی القای ریشه های مویین بررسی شد. در آزمایش دوم تاثیرلاین های مختلف ریشه های مویین بر میزان رشد ریشه ها بررسی شد. در آزمایش سوم تاثیر غلظت های مختلف نفتالین استیک اسید (5/1 و 1 ،5/0 ،0 میلی گرم در لیتر) و ساکارز (6 و 5 ،4 ،3 درصد) بر میزان تجمع زیست توده بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان داد که بیشترین درصد القای ریشه های مویین (55/75 درصد) و تعداد ریشه (26/7 ریشه در هر ریزنمونه) مربوط به ریزنمونه های کوتیلدون 5 روزه است. همچنین معلوم شد که 5/1 میلی گرم در لیتر NAA در ترکیب با 3 و 4 درصد ساکارز بیشترین تاثیر را در افزایش وزن تر، خشک و شاخص رشد داشت. بیشترین محتوای فنول کل و همچنین فلاونوئید در طول موج 270 نانومتر، در ریشه های مویین رشد کرده در محیط کشت حاوی 5/1 میلی گرم در لیتر NAA در ترکیب با 4 درصد ساکارز مشاهده شد در حالی که بیشترین میزان فلاونوئید در طول موج 300 و 330 نانومتر، در ریشه های مویین رشد کرده در محیط کشت حاوی 5/1 میلی گرم در لیتر NAA در ترکیب با 5 درصد ساکارز به دست آمد.

    کلید واژگان: ژن rolB, سن ریزنمونه, متابولیت ثانویه, نفتالین استیک اسید, ریشه مویین}
    Roghayeh Fathi, Mehdi Mohebodini*, Esmaeil Chamani

    Hairy root cultures are an effective method for production of secondary metabolites, because the hairy roots are genetically and biologically stable and they are able to produce metabolite within a short time without needs to hormone. Chicory (Cichorium intybus L.) is one of the important medicinal plants that contains a number of important medicinal compounds. In this research, hairy root induction was established through the mediation of the ATCC11325 strain of Agrobacterium rhizogenes. In first experiment, the effects of type and age of explant and co-culture times on the efficiency of hairy root induction were investigated. In the second experiment, we studied the effect of different hairy root lines on growth rate. In third experiment, the effects of various concentration of NAA (0, 0.5, 1 and 1.5 mg/l) and sucrose (3, 4, 5 and 6%) on biomass accumulation were investigated. Results showed that maximum hairy root induction (75.55 percent) and number of roots (7.26 roots per explant) obtained from 5-day-old cotyledons. The results revealed that 1.5 mg l-1 NAA in combination with 3 and 4% sucrose were superior for highest fresh (1.4 and 1.3 g) and dry weight (0.107 and 0.100 g) productivity and growth index (21.42 and 19.96). The highest total phenolic content (6.76 mg g-1 DW) and flavonoid content in 270 nm wavelengths was observed in hairy roots that were grown in medium supplemented with 1.5 mg l-1 NAA and 4% sucrose while the maximum flavonoid content in 300 and 330 wavelengths was achieved in 1.5 mg l-1 NAA and 5% sucrose.

    Keywords: Explant age, NAA, RolB gene, Secondary metabolites, Hairy root}
  • ندا تاریوردی زاده، مهدی محب الدینی*، اسماعیل چمنی، شهاب شعبانی

    ریشه های مویین القا شده به وسیله ی باکتری Agrobacterium rhizogenes به علت پایداری و تولید زیاد ریشه ها در شرایط کشت بدون هورمون و در زمان کوتاه، بافتی مناسب برای تولید متابولیت های ثانویه است. شنبلیله از جمله گیاهان دارویی ارزشمند از تیره ی Fabaceae می باشد. برگ های شنبلیله حاوی کلسیم، آهن، فسفر، کاروتن، اسید آسکوربیک، پروتیین، تیامین و ریبوفلاوین می باشد. همچنین این گیاه به طور گسترده ای به عنوان گیاه ضد دیابت، پایین آورنده ی قند خون و کلسترول، ضدسرطان، ضد باکتری و چاشنی غذا مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق، ریشه های مویین از طریق ریزنمونه ی گیاهچه ی کامل و کوتیلدون و هیپوکوتیل به روش تزریقی توسط A. rhizogenes سویه های A4،ATCC11325  و ATCC15834 تولید شدند. تاثیر نوع سویه باکتری و نوع ریزنمونه (گیاهچه ی کامل، هیپوکوتیل و کوتیلدون) برکارایی ریشه های مویین بررسی شد. ریز نمونه ها در محیط کشت B5 در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در چهار تکرار کشت شده و ریشه های مویین بعد از گذشت دو الی سه هفته در ریزنمونه های تلقیح شده با باکتری ظاهر شدند. بیشترین میزان تراریختی (93 درصد) و تعداد ریشه های مویین (10.43عدد ریشه) و بیشترین طول ریشه (6.64 سانتی متر) در ریزنمونه گیاهچه ی کامل 10 روزه و سویه A4 مشاهده شد و در ریزنمونه ی هیپوکوتیل در هر سه سویه ریشه های مویین مشاهده نشد.

    کلید واژگان: شنبلیله, ریشه های مویین, اگروباکتریوم رایزوژنز, متابولیت های ثانویه}
    Neda Tariverdizadeh, Mehdi Mohebodini *, Esmaeil Chamani, Shahab Shabani

    Induced hairy roots by Agrobacterium rhizogenes are a suitable tissue for the production of secondary metabolites, due to the stability and high production of roots in hormonal-free conditions. Trigonella foenum – graecum L. is one of the medical plants in the family Fabaceae. Many useful components in Trigonella foenum L. leafs are Calcium, Iron, Phosphorus, Carotene, Ascorbic acid, Protein, Thiamine, Riboflavin. Also, this plant widely used as anti-diabetes, blood glucose, cholesterol- lowering, Anti-cancer, Antibacterial, and food stuffing. In this study, hairy roots were induced using A. rhizogenes strains A4, ATCC11325 and ATCC15834 by injection method in complete seedling, cotyledon and hypocotyl explants. The effect of strain type and explant type, were investigated on the effectiveness of hairy roots. The explants were cultured in B5 medium with 4 replications. Hairy roots appeared in bacterial inoculation after 2 to 3 weeks. The highest amount of transgenic (93%), hairy roots number (10.43 number) and the maximum root length (6.64 cm) were observed in complete seedling explant of 10 days and A4 strain. In the hypocotyl explants, the hairy roots were not observed.

    Keywords: Fenugreek, Hairy roots, Agrobacterium rhizogenes, Secondary Metabolites}
  • آناهیتا شریعت، قاسم کریم زاده*، محمدحسن عصاره، جواد هادیان
    مرزه خوزستانی یکی از نه گونه انحصاری جنس مرزه در ایران محسوب می‏شود که به دلیل داشتن ترکیب فنلی کارواکرول در اسانس و اسیدهای فنلی رزمارینیک و کافئیک در عصاره، دارای اثرات ضد میکروبی قوی می باشد که در درمان تعدادی از بیماری ها موثر است. در این تحقیق، تنش خشکی از طریق روش قطع آبیاری در مرحله گلدهی بر یک کلن از مرزه خوزستانی اعمال شد. نمونه برداری در فواصل سه روز و در پنج مرحله انجام شد و تعدادی از شاخص‏های فیزیولوژیک اندازه‏ گیری شد. به منظور استخراج اسانس و تعیین بازده آن از دستگاه کلونجر، برای تعیین درصد ترکیبات موجود در اسانس از دستگاه‏ های GC و GC/MS و برای تعیین مقدار ترکیبات موجود در عصاره الکلی از دستگاه HPTLC استفاده شد. نمایه متابولیتی تهیه شده بر حسب الگوی زمان بیانگر روند افزایشی -کاهشی برای ترکیبات فنلی و ترپن‏هایی مانند تیمول، گاماترپینن، پاراسیمن، کافئیک اسید و رزمارینیک اسید بود. همچنین، تنش خشکی منجر به افزایش معنی‏دار بازده اسانس، قندهای محلول و پرولین و نیز کاهش معنی‏دار شاخص‏های توان آبی برگ، محتوای نسبی آب برگ و رنگیزه های گیاهی شد. نمایه متابولیتی مرزه خوزستانی بیانگر راهبردهای بکار گرفته شده این گیاه در ایجاد فنوتیپ‏های بیوشیمیایی مختلف می‏باشد. همچنین از نتایج کاربردی این تحقیق می‏توان به کاربرد اثربخش تنش خشکی قبل از برداشت محصول اشاره کرد که منجر به افزایش کیفی محصول می‏شود. این تحقیق بیانگر اثر تنش خشکی بر خصوصیات فیزیولوژیک و متابولیسم ثانویه می باشد تا در آینده با استفاده از مهندسی متابولیک این گونه با ارزش بتوان تولید ترکیبات مهمی مانند کارواکرول، رزمارینیک اسید و کافئیک اسید را افزایش داد.
    کلید واژگان: مرزه, تنش خشکی, متابولیت های ثانویه, بازده اسانس}
    A. Shariat, G. Karimzadeh *, M.H. Assareh, J. Hadian
    Savory (Satureja khuzistanica) is one of the nine endemic species which have phenolic compounds such as carvacrole and thymol in its essential oil and rosmarinic and other phenolic acids in its extract, has strong antioxidant and antimicrobial properties and remarkable effects on several diseases. Drought stress was induced by stopping irrigation at flowering stage. Samples were taken five times with three interval days and several physiological traits were measured. For oil extraction, Clevenger apparatus was used. For determination of essential oil’s components and methanolic extract compounds, GC, GC/MS and HPTLC were utilized. Profiling of volatiles using GC/MS, showed an increasing-decreasing trend at major phenolic and terpenes compounds such as thymol, γ- Terpinene, p- Cymene, Rosmarinic acid and Caffeic acid. Drought stress also led to a significant increase in oil yield, soluble sugars and proline as well as a significant reduction in leaf water potential, relative water content and pigments. Metabolite profiling of Satureja khuzistanica represents the strategies employed by savory in generating different biochemical phenotype. Applicable results of this study for increasing product quality is effective application of drought stress before harvesting. The results verified that drought stress affected physiological characteristics and secondary metabolism of savory which were useful for future work by using metabolic engineering focusing on important species to increase main compounds, such as carvacrol and rosmarinic acid and caffeic acid.
    Keywords: Drought stress, oil yield, savory, secondary metabolites}
  • اسعد معروفی*، محمد مجدی
    گیاه شاه اسپرم(Tanacetum balsamita) از خانواده کاسنی (Asteraseae) یک گیاه دارویی مهم می باشد که غنی از متابولیتهای ثانویه مانند فلاونها، سس کوی ترپن لاکتونها، مشتقات فنیل پروپان ها، تانن ها و همچنین اسانس ها می باشد. گیاه شاه اسپرم به عنوان طعم دهنده و افزودنی چه به صورت تازه و چه خشک شده استفاده شده است، همچنین دارای فواید دارویی بوده و در فراورده های معطر نیز به کارمی رود. با توجه به اهمیت و کاربرد متابولیتهای ثانویه، کشت ریشه های مویین یک راهکار مناسب برای تولید بیشتر این مواد علاوه بر روش های کاشت کلاسیک به شمار می رود. بدین منظور در این تحقیق بررسی القاء ریشه مویین در گیاه شاه اسپرم به کمک آگروباکتریوم رایزوژنز (rhizogenes grobacteriumA) مورد ارزیابی قرار گرفت. ریز نمونه های مختلف عکس العملهای متفاوتی را نسبت به القاء ریشه توسط آگروباکتریوم رایزوژنز سویه 4A نشان دادند. همچنین فراوانی تولید ریشه های القاء شده نیز برای هر نوع ریز نمونه به صورت معنی داری متفاوت بود. صحت ریشه های القاء شده توسط آگروباکتریوم رایزوژنز به کمک PCR و پرایمرهای اختصاصی ژن rolB نیز تایید گردید. نتایج این تحقیق برای بار اول نشان می دهد که تراریختی و القاء ریشه های مویین در گیاه شاه اسپرم توسط آگروباکتریوم رایزوژنز امکان پذیر بوده و می تواند در تحقیقات انتقال ژن و کشت ریشه های مویین به منظور تولید متابولیتهای ثانویه با ارزش مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: اگروباکتریوم رایزوژنز, ریشه مویین, شاه اسپرم, گیاه دارویی, متابولیت ثانویه}
    Asad Maroufi*, Mohammad Majdi
    Alecost (Tanacetum balsamita L.), belongs to the Asteraseae family, is a pharmacologically important species rich in important secondary metabolites including flavones, sesquiterpene lactones, phenylpropane compounds and derivatives, tannins and essential oils. Alecost has been used both fresh or dried as flavouring or food additive. Additionally, it has medicinal properties and is applied in aromatic products. In addition to traditional farming, in vitro hairy root culture has been found to be suitable for the production of secondary metabolites. Therefore, in order to establish a protocol for hairy root culture of alecost, root induction by co-cultivation with Agrobacterium rhizogenes (strain A4) was assessed in this study. Different explants (cotyledon, young leaf, stem and root) showed different responses to hairy root induction by Agrobacterium rhizogenes. Moreover, the frequencies of hairy root induction for different types of explants were considerably different. The induced roots were shown to be transformed by PCR using primers specific for rolB. This is the first report of hairy root induction in alecost and the results may be useful in genetic manipulation of Tanacetum balsamita and use of hairy root culture to produce high-value secondary metabolites.
    Keywords: Agrobacterium rhizogenes, Hairy root, Medicinal plant, Secondary metabolites, Tanacetum balsamita}
  • اسماعیل چمنی*، سکینه کریمی قلعه تکی، مهدی محب الدینی، علیرضا قنبری
    اثرات غلظت های مختلف نانو ذرات اکسید روی (صفر، 10، 25، 50، 75 و 100 میلی گرم در لیتر) و اسید هیومیک (صفر،50،100، 500 و 1000 میلی گرم در لیتر) روی تعداد و طول ریشه، تعداد و طول برگ، قطر پیازچه و محتوای کلروفیل، فنل کل، آنتوسیانین و فلاونویید در شرایط درون شیشه ای بررسی شدند. محتوای فنل کل، آنتوسیانین و فلاونویید به طور معنی داری در سطح احتمال 1 درصد تحت تاثیر قرار گرفت. حداکثر محتوای فنل ریزنمونه در محیط کشت حاوی 75 میلی گرم اکسید روی بدست آمد. بالاترین میزان آنتوسیانین در ریزنمونه های تیمار شده با غلظت 100 میلی گرم در لیتر اسید هیومیک مشاهده شد. بالاترین غلظت فلاونویید در طول موج های 270، 300 و 320 نانومتر به ترتیب در غلظت های 25 و 25 میلی گرم اکسید روی و 100 میلی گرم اسید هیومیک ثبت شد. ریزنمونه های تیمار شده با اسید هیومیک بالاترین طول ریشه، تعداد و طول برگ، تعداد پیازچه و محتوای کلروفیل را به ترتیب در محیط کشت های حاوی 500، 50، 50، 50 و 500 میلی گرم در لیتر تولید کردند. در حالی که محیط کشت های حاوی 50، 50، 50، 75 و 50 میلی گرم در لیتر اکسید روی به ترتیب بالاترین طول ریشه، تعداد و طول برگ، تعداد پیازچه و کلروفیل را تولید کردند.
    کلید واژگان: اسید هیومیک, سوسن چلچراغ, متابولیت های ثانویه, نانو ذرات اکسید روی}
    Esmaeil Chamani *, Sakineh Karimi Ghalehtaki, Mehdi Mohebodini, Alireza Ghanbari
    The effects of different concentrations of Zinc oxide nano particles (ZnONP; 0, 10, 25, 50, 75 and 100 mg L-1) and Humic acid (HA; 0, 50, 100, 500 and 1000 mg L-1) on root length and number, leaf length and number, bulb diameter, and chlorophyll, total phenol, anthocyanin and flavonoid contents were examined under in vitro conditions. Total phenol, flavonoid and anthocyanin contents were significantly (P ≤ 0.01) affected. The maximum phenolic content of plantlets was obtained in the medium containing 75 mg L-1 ZnONP. The highest anthocyanin content was observed in plantlets treated with HA at 100 mg L-1. The highest flavonoid content measured at 270, 300 and 330 nm wavelengths were obtained with ZnONP at 25 mg L-1, ZnONP at 25 mg L-1and HA at 100 mg L-1, respectively. Explants treated with HA produced the highest root length, leaf length and number, bulb number and chlorophyll content in the media containing 500, 50, 50, 50 and 500 mg L-1 HA, respectively. However, the media containing 50, 50, 50, 75 and 50 mg L-1 ZnONP produced the highest root length, leaf length and number, bulb number and chlorophyll, respectively.
    Keywords: Humic acid, Lilium ledebourii Bioss, Secondary metabolites, Zinc oxide nano particles}
نکته
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال