بررسی بیان ژن های کلیدی مسیر بیوسنتز لیمونن تحت تاثیر تنش خشکی در زرین گیاه (Dracocephalum kotschyi) در دو مرحله رویشی و گلدهی

زرین گیاه با نام علمی Dracocephalum kotschyi یکی از گیاهان دارویی بومی ایران، متعلق به خانواده لامیاسه می باشد. از جمله مهم ترین مونوترپن های شناسایی شده در این گیاه لیمونن است. یکی از عوامل موثر بر میزان ترکیبات مونوترپنی در گیاهان دارویی تنش خشکی می باشد. هدف از این بررسی تاثیر تنش خشکی در مراحل مختلف رشدی بر بیان ژن های کلیدی مسیر بیوسنتز لیمونن در زرین گیاه بود.

این آزمایش به صورت فاکتوریل با دو عامل تنش خشکی شامل تنش شدید (25% ظرفیت زراعی)، متوسط (50% ظرفیت زراعی) و کم (75% ظرفیت زراعی) و عدم اعمال تنش (100% ظرفیت زراعی) و مراحل رشدی شامل دوره رویشی و گلدهی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. آنالیز متابولیت های ثانویه و اندازه گیری میزان لیمونن با استفاده از دستگاه GC/MS به روش فضای فوقانی و اندازه گیری بیان نسبی ژن های کلیدی موثر در بیوسنتز لیمونن با استفاده ازReal Time PCR  صورت گرفت.

آنالیز متابولیت های ثانویه مقدار لیمونن را در دوره رویشی 57/20 درصد و در دوره گلدهی 41/13 درصد نشان داد. تنش خشکی باعث افزایش معنی دار بیان ژن های HMGR و DXS در مرحله گلدهی شد، در حالی که در مرحله رویشی تغییر معنی داری بر بیان این دو ژن مشاهده نشد. در هر دو دوره رشدی تنش خشکی کم باعث افزایش بیان ژن HDR شد، هرچند که در دوره گلدهی این افزایش بیان معنی دار نبود، اما تنش خشکی شدید بیان ژن HDR را کاهش داد، هرچند که این کاهش بیان در دوره رویشی معنی دار نبود. تنش خشکی باعث کاهش معنی دار بیان ژن LS در مرحله گلدهی و افزایش معنی دار بیان آن در مرحله رشد رویشی شد.

نتایج حاصل از این تحقیق، میزان لیمونن و بیان ژن های موثر در بیوسنتز آن را تحت تاثیر تنش خشکی وابسته به مرحله رشدی گیاه نشان داد.