بررسی تاثیر اسید سالیسیلیک بر بیان برخی ژن‌های مسیر سنتز مورفین در خشخاش (Papaver Somniferum L)

هدف: پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر اسید سالیسیلیک در زمان‌های مختلف بر بیان سه ژن درگیر در مسیر انتهایی تولید مورفین (t6odm، cor و codm) در کپسول انجام گرفت. لازم به ذکر است که این ژن ها در تولید مورفین به عنوان یک آلکالوئید دارویی نقش بسزایی دارند. مواد و روش‌ها: بذرهای گونه‌ی  papaver somniferumدر شرایط گلخانه در گلدان‌ها کشت شدند. زمانی که گیاهان به مرحله گلدهی رسیدند، دو تا سه روز پس از ریزش گلبرگ‌ها، خراشیدگی سطحی درکپسول گیاه ایجادگردید و سپس با اسید سالیسیلیک در غلظت 50 میکرو مولار تیمار شدند. نمونه گیری از کپسول ها در سه زمان صفر (چند دقیقه پس از پاشیدن محلول اسید سالیسیلیک بر روی کپسول)، سه و 12 ساعت بعد از تیمار کردن با اسید سالیسیلیک ، نسبت به گیاه شاهد انجام شد. از نمونه های کپسول rna استخراج گردید و به دنبال آن cdna ساخته شد و در نهایت نتایج به دست آمده از qrtpcr با استفاده از نرم افزار genex مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج: نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش مدت زمان بعد از تیمارکردن کپسول ها با اسید سالیسیلیک، سطح بیان هر سه ژن نسبت به گیاه شاهد کاهش یافت. میزان بیان ژن t6odmدر زمانصفر ساعت حدود 1.84 برابر نسبت به میزان بیان آن در گیاه شاهد افزایش پیدا کرد. اما میزان بیان این ژن در زمان سه و 12ساعت به ترتیب 46درصد و 21درصد نسبت به میزان بیان آن در گیاه شاهد کاهش نشان داد. همچنین نتایج نشان داد میزان بیان ژن cor در زمان صفر ساعت نسبت به گیاه شاهد حدود 1.26 برابر افزایش یافت و در زمان سه ساعت به میزان 15درصد و در زمان 12 ساعت تقریبا به میزان 30 درصد نسبت مقدار بیان آن در گیاه شاهد کاهش یافت. میزان بیان ژن codm در زمان صفر ساعت تقریبا معادل با گیاه شاهد بود و در زمان‌های سه و 12 ساعت میزان بیان آن تقریبا نزدیک به صفر بود. همچنین نمودارهای مربوط به ژن‌های t6odm، codm و cor نشان دادند که از نظر بیان ژن بین زمان‌های مختلف در هر ژن اختلاف معنی داری وجود دارد. نتیجه‌گیری: به طور کلی چنین استنباط می‌شود که تیمار اسید سالیسیلیک بیان سه ژن انتهایی درگیر در مسیر تولید مورفین را با افزایش زمان از صفر به 12 ساعت کاهش می‌دهد.

Evaluation of salicylic acid treatment on expression of some genes involving in morphine synthesis pathway in Opium Poppy (Papaver Somniferum L)

Objective The present study was performed to investigate the effect of salicylic acid at different times on the expression of three genes involved in the morphine production end pathway (T6ODM, COR and CODM) in Opium Poppy capsules. It should be noted that these genes play an important role in the production of morphine as a medicinal alkaloid. Materials and methods Seeds of Papaver Somniferum were grown in pots under greenhouse conditions. When the plants reached the flowering stage, two to three days after the petals fell; a superficial scratch was created in the plant capsule and then treated with salicylic acid at a concentration of 50 μM. Capsule sampling was performed at three times zero (a few minutes after spraying salicylic acid solution on the capsule), three and 12 hours after salicylic acid treatment, compared to the control plant. RNA was extracted from the capsule samples, followed by cDNA, and finally the results obtained by qRTPCR were analyzed using GenEX software. Results The results of this study showed that with increasing the time after treatment of the capsules with salicylic acid, the expression level of all three genes decreased compared to the control plant. The expression of T6ODM gene at zero time increased about 1.84 times the expression of gene compared to the control plant, but the expression of this gene at 3 and 12 hours decreased by 46% and 21%, respectively, compared to the gene expression in the control plant. The results also showed that the expression of COR gene increased by about 1.26 times in zero hours compared to the control plant and decreased by 15% in three hours and by almost 30% in 12 hours compared to the control plant. . The expression level of CODM gene at zero hours was almost equal to that of the control plant and at three and 12 hours their expression level was almost zero. Also, the graphs related to T6ODM, CODM and COR genes showed that there is a significant difference in terms of gene expression between different times in each gene. Conclusions It is generally inferred that salicylic acid treatment reduces the expression of the three end genes involved in the morphine production pathway by increasing the time from zero hours to 12 hours.