تاثیر نانوذرات کبالت روی بیان ژن‌های دخیل در مسیر بیوسنتز سزامین در کنجد (Sesamum Indicum L.)

هدف: هدف از این پژوهش بررسی تاثیر غلظت‌های مختلف نانوذرات کبالت بر میزان بیان ژن‌های کلیدی دخیل در بیوسنتز سزامین شامل cyp81q1، cyp81q2، cyp81q3 و c3h در کشت سوسپانسیون سلولی کنجد بود. مواد و روش‌ها: ابتدا بهینه‌سازی سوسپانسیون سلولی کنجد انجام شد. برای این منظور از ریزنمونه هیپوکوتیل رقم کرج1، ساکارز، 0.6 میلی‌گرم در لیتر bap و 3 میلی‌گرم در لیتر naa استفاده شد. الیسیتور نانوکبالت با غلظت‌های 0.25، 0.5 و 1 میلی‌گرم در لیتر در سوسپانسیون سلولی 18 روزه اعمال شد و نمونه‌برداری در سه زمان 2، 8 و 24 ساعت پس از تیمار صورت گرفت. میزان بیان ژن‌های کلیدی مسیر بیوسنتز سزامین با روش real time qrt pcr اندازه‌گیری شد. آنالیز داده‏ها و رسم نمودارها با استفاده از  excel انجام شد. نتایج: نتایج نشان داد که محیط ms حاوی 0.6 میلی‌گرم در لیتر bap، 3 میلی‌گرم در لیتر naa و 30 گرم در لیتر ساکارز، دمای °c26، سرعت شیکر 130 دور در دقیقه و تاریکی برای تولید سوسپانسیون سلولی کنجد با غلظت بالای سلول‌ها شرایط مناسبی هستند. افزودن نانوذرات کبالت به کشت سوسپانسیون منجر به افزایش سطح بیان ژن‌ها در غلظت 0.5 میلی‌گرم در لیتر الیسیتور در زمان‌های مختلف گردید. از آنجائیکه هیچ یک از سطوح مورد استفاده برای غلظت الیسیتور تاثیر منفی روی بیان ژن‌های مذکور نداشتند می‌توان اثر غلظت‌های بالاتر را نیز روی میزان بیان این ژن‌ها بررسی کرد. تاثیر منفی الیسیتور به معنی کاهش بیان ژن‌هاو کاهش میزان سزامین است. نتیجه‌گیری: براساس نتایج حاصل نانوکبالت باعث افزایش بیان ژن‌های دخیل در سنتز سزامین می‌شود و بنابراین، از این الیسیتور می‌توان برای القای بیان بیشتر ژن‌های مذکور استفاده کرد.

Effects of Cobalt Nano Particles on Involved Genes Expression in Sesamin Biosynthesis Pathway in Sesamum indicum L.

Aim: The aim of this study was to investigation cobalt nanoparticles effects on expression level of key genes involved in sesamin biosynthetic pathway including CYP81Q1, CYP81Q2, CYP81Q3 and C3H in Sesamum indicum L. cell suspension culture. Material and Methods: First sesame cell suspension culture was established. For this purpose, Karaj1 hypocotyle cultivar, 0.6 mgL1 BAP, 3 mgL1 NAA were used. Different concentrations of cobalt nanoparticles elicitor including 0.25, 0.5 and 1 mgL1 were added to the 18 daysold culture and sampling was carried out after 2, 8 and 24 hours post treatment. Expression level of mentioned genes was measured by the RealTime qRTPCR technique. Data analysis and figures depiction were done using Excel. Results: Results showed that MS medium consisting of 0.6 mgL1 BAP, 3 mgL1 NAA and 30 gL1 socrose, 26ºC, 130rpm and darkness condition are optimum situation for condensed sesame suspension production. Adding cobalt nanoparticles to the suspension culture, led to increasing genes expression level, especially, at 0.5 mgL1 elicitor concentration in different times. Since this elicitor had no negative effects on the mentioned genes expression, the effect of higher concentrations on these genes expression can be studied in the future. Negative effects of this elicitor on the expression of genes involved in sesamin biosynthesis means decreasing sesamin content. Conclusion: Based on obtained results elicitation of sesame cell suspension culture by cobalt nanoparticles led to the increasing genes expression involved in the sesamin biosynthetic pathway. Therefore, this elicitor can be used to induce higher expression levels of these genes.