جداسازی و شناسایی ژن Feh1 در گیاه کنگر فرنگی خاردار(Cynara Cardunculus) و بررسی بیان نسبی آن تحت تاثیرتنش های غیر زیستی

گیاه کنگرفرنگی خاردار (cynara cardunculus l) یک گیاه علفی دیپلوئید و چند ساله می باشد. قند کنگر فرنگی فروکتان می‌باشد که کمترین اثر بر قند خون را دارد و از این نظر برای دیابتی‌ها بسیار مفید می‌باشد. هدف از تحقیق حاضر جدا سازی، شناسایی و ارزیابی بیان نسبی ژن فروکتان 1اگزوهیدرولاز (feh1) در گیاه کنگر فرنگی بود. در راستای شناسایی و ارزیابی روند تکامل مولکولی ژن feh1 از نمونه های برگی گیاه کنگر فرنگی خاردار dna استخراج و پس از تکثیر توسط تکنیک pcrتوالی‌یابی گردید .همچنین جهت بررسی اثرات شوری، نانو ذرات نقره سنتز سبز و سالسیلیک اسید بر تغییر بیان نسبی ژن feh1، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه اجرا شد. الگوی بیان نسبی این ژن به روش real time pcr سنجیده شد. نتایج تجزیه‌وتحلیل توالی ها ی نوکلئوتیدی ژن feh1 نشان داد که بیشترین فراوانی متعلق به باز گوانین (31.56) و کمترین فراوانی مربوط به باز تیمین (12.4) می‌باشد. همچنین نتایج تست neutralityانتخاب جهت دار بر روی این ژن را در طول تکامل نشان داد. بررسی فیلوژنتیکی توالی ژن feh1 و مقایسه آن با سایر توالی‌های مشابه در گیاهان مختلف، ثابت کرد که میزان شباهت در میان توالی‌های مورد مطالعه بالاست (بالای نود درصد) و گیاهان از نظر فاصله ژنتیکی با همدیگر اختلاف ناچیزی دارند. نتایج حاصل از مقایسه میانگین اثر متقابل غلظت های اسید سالسیلیک و شوری نشان داد که کاربرد تیمار 12 دسی‌زیمنس بر متر شوری به تنهایی باعث افزایش معنی‌دار بیان ژن feh1 در سطح احتمال یک درصد شده است. کاربرد اسید سالسیلیک تواما با شوری باعث تعدیل اثرات شوری و همچنین کاهش بیان ژن feh1 شد. همچنین نتایج حاصل از مقایسه میانگین اثر متقابل غلظت های اسید سالسیلیک و نانو نقره نشان داد که در تیمار 200و 400 میلی مولار اسید سالسیلیک با 40میلی مولار نانو نقره در سطح احتمال 1 درصد بیان ژن feh1 در گیاه کنگر فرنگی افزایش معنی‌داری داشته است. مشخصاً در این گیاه معلوم شد که هم از نظر میزان بیان و هم از نظر شدت بیان ژن feh1 استعداد بالایی جهت تمرکز روی آن جهت افزایش قندهای محلول و نهایتا افزایش تحمل گیاه به تنش شوری وجود دارد.

Separation and identification of FEH1 gene in thorny artichoke plant (Cynara cardunculus) and its relative expression under the influence of abiotic stresses

Cynara cardunculus L is a diploid herbaceous plant and perennial. Artichoke sugar is a fructan that has the least effect on blood sugar and is very useful for diabetics in this regard. The aim of this study was to isolate, identify, and evaluate the relative expression of the fructan 1exhohydrolase gene (FEH1) gene in the artichoke plant. In order to identify and evaluate the molecular evolution of FEH1 gene, DNA was extracted from leaf samples of artichoke and after amplification was sequenced by PCR technique. Also in order to investigate the effects of salinity, silver nanoparticles of green synthesis and salicylic acid on the change of relative expression of FEH1 gene, an experiment was performed as a factorial in a completely randomized design in a greenhouse. The relative expression pattern of this gene was measured by Real Time PCR. The results of analysis and analysis of nucleotide sequences of the FEH1 gene showed that the highest frequency belonged to Guanin (31.56) and the lowest frequency belonged to Tymien base(12.4). The results of the Neutrality test also showed a directional choice on this gene during evolution. A phylogenetic study of the FEH1 gene sequence and its comparison with other similar sequences in different plants proved that the similarity between the studied sequences was high(more 90%) and the plants were slightly different from each other in terms of genetic distance. The results of comparing the mean interactions of salicylic acid and salinity concentrations showed that the application of 12 ds m1of salinity alone significantly increased the expression of FEH1 gene at the probability level of one percent. The use of salicylic acid in combination with salinity moderated the effects of salinity and also reduced FEH1 gene expression. Also, the results of comparing the average interaction of salicylic acid and nano silver concentrations showed that in the treatment of 200 and 400 mM salicylic acid with 40 mM nano silver at the probability level 1% expression of FEH1 gene in artichoke plant increased significantly. Clearly, it was found that both in terms of expression and expression intensity of FEH1 gene, there is a high potential to focus on increasing soluble sugars and ultimately increase plant tolerance to salinity stress in artichoke .