افزایش بیان ژن های درگیر در مسیر بیوسنتز تانشینون ها در گیاهان تتراپلوئید مریم گلی (.Salvia officinalis L)

پلی پلوییدی یکی از عوامل اصلی سازگاری در گیاهان است که می تواند تولید متابولیت های ثانویه را در گیاهان افزایش دهد. مریم گلی (Salvia officinalis L.) گیاهی چند ساله از خانواده Lamiaceae با سابقه طولانی استفاده در صنایع دارویی است و تانشینون ها از ترکیبات فعال حیاتی هستند که در این گیاه تولید می شوند. این مطالعه با هدف تجزیه و تحلیل بیان ژن های درگیر در مسیر بیوسنتز تانشینون ها در گیاهان دیپلویید و تتراپلویید مریم گلی و مقایسه بین آنها انجام شد.

پلی پلوییدی در مریم گلی از طریق تیمار بذور آن با کلشی‏سین 0/5 درصد به مدت 24 ساعت القاء شد و گیاهان تترا پلویید با استفاده از فلوسیتومتری، مشاهدات کروموزومی، خصوصیات مورفولوژیکی و تعداد روزنه انتخاب و تایید شدند. استخراج RNA از برگ نمونه های گیاهی دیپلویید و تتراپلویید مریم‏گلی، سنتز cDNA و سپس بررسی بیان ژن های درگیر در مسیر بیوسنتز تانشینون ها شاملKSL ،IPPI ، CMK  و DXR با استفاده از روش واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی (Real time PCR) انجام شد. به منظور بررسی بیان ژن های مورد نظر با روش RT-PCR در نمونه های برگی مریم گلی، از ژن 18srRNA به عنوان ژن مرجع برای نرمال سازی داده ها استفاده شد. برنامه حرارتی برای تکثیر ژن های مورد نظر توسط روش Real time PCR، شامل فعال سازی اولیه آنزیم، مرحله واسرشت سازی و اتصال آغازگرها بود. صحت تکثیر محصول مربوط به هر یک از ژ ن ها توسط منحنی ذوبی مربوط به هر ژن تایید و درستی تکثیر توسط الکتروفورز ژل مورد بررسی قرار گرفت.

بررسی کیفیت RNAهای استخراج شده با ژل آگارز یک درصد نشان دهنده کیفیت نسبتا خوب RNAهای استخراج شده بود.  منحنی های ذوب به دست آمده از واکنش PCR در زمان واقعی با استفاده از آغازگرهای مستقیم و معکوس برای ژن‏های هدف نشان داد که آغازگرها در دمای مشخص شده به درستی به جایگاه‏های هدف متصل شده و باعث تکثیر اختصاصی آنها می‏شوند. نتایج واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی نشان داد که بیان ژن های درگیر در مسیر بیوسنتز تانشینون ها شاملKSL ،IPPI ،CMK  و DXR در گیاهان تتراپلویید به طور قابل توجه و معنی‏داری در مقایسه با گیاهان دیپلویید افزایش می یابد.

در گیاهان تتراپلویید بیان ژن های درگیر در بیوسنتز تانشینون ها افزایش یافت و این می تواند تولید این متابولیت های ثانویه را  افزایش دهد. تجزیه و تحلیل بیان ژن در سری ‏های مختلف پلی پلوییدی می تواند شناخت ما را از سازوکار مولکولی بیوسنتز متابولیت های ثانویه و بهبود تولید آن ها از طریق القای پلی‏پلوییدی افزایش دهد.