تاثیر متیل جاسمونات در بیان نسبی ژنهای درگیر در مسیر بیوسنتز گلیسیریزین در کشت سوسپانسیون سلولی شیرین بیان (glycirrhiza glabra)

ریشه‌ها و استولن‌های شیرین‌بیان یکی از مهم‌ترین داروهای گیاهی در دنیا را تشکیل داده و حاوی مقادیر زیادی ماده موثره گلیسیریزین که یک نوع تریترپن ساپونین است، می‌باشد. در این تحقیق بیان نسبی ژن‌های موثر در مسیر بیوسنتز این متابولیت ثانویه شامل ژن‌های bas، sqs، cyp88d6 و cyp72a154 در کشت سوسپانسیون سلولی شیرین‌بیان در حضور متیل‌جاسمونات مورد بررسی قرار گرفت. متیل‌جاسمونات در غلظت صد میکرومولار در فاز رشدی ثابت به‌همراه تیمار کنترل (بدون متیل جاسمونات) به سوسپانسیون سلولی اضافه و سلول‌ها در فواصل زمانی 24، 48 و 72 ساعت برداشت و میزان بیان نسبی هر ژن محاسبه و نمودارها ترسیم شد. نتایج نشان داد که دو ژن bas و cyp88d6 در 48 ساعت بعد از تیمار و ژن‌های sqs و cyp72a154 در 72 ساعت بعد از تیمار بیش‌ترین میزان بیان را نشان دادند. ژن‌های bas و sqs افزایش بیان بیشتری نسبت به ژن‌های cyp88d6 و cyp72a154 نشان دادند زیرا ژنهای bas و sqs در مسیر اولیه بیوسنتز دخالت داشته و نیز در بیوسنتز سایر ساپونین‌ها مانند سویاساپونین نیز دخالت دارند در حالی‌که ژن‌های cyp88d6 و cyp72a154 در مسیر نهایی بیوسنتز گلیسیریزین دخالت دارند. با توجه به اینکه قبلاً حضور گلیسیریزین در ریشه تایید شده بود، این تحقیق نیز به‌دلیل افزایش بیان ژن‌های درگیر در مسیر بیوسنتز و نیز پایداری نسبی بیان آن‌ها در کشت سوسپانسیون سلولی شیرین بیان، حضور گلیسیریزین را در کشت سلولی این گیاه تایید کرد.

The effect of methyl jasmonate on the relative expression of genes involved in the pathway of glycyrrhizin biosynthesis in cell suspension culture of licorice (Glycirrhiza glabra)

The roots and stolons of Glycyrrhiza species constitute one of the most important crude drugs in the world and contain a large amount of glycyrrhizin, an oleananetype triterpenoid saponin. In this study, relative expression of the genes involved in the biosynthesis pathway of this secondary metabolite, including bAS, SQS, CYP88D6 and CYP72A154, was investigated in the presence of methyl jasmonate in a culture of cell suspension of licorice. Methyl jasmonate was added at a concentration of 100 mu;M in a stationary growth phase to cell suspension. The control experiment had no methyl jasmonate. The cells were harvested at intervals 24, 48 and 72 hours rsquo;. The experimental was done as split plot in time based on completely randomized design with two replications. The results showed that the two bAS and CYP88D6 genes had the highest expression levels in 48 h after the treatment. SQS and CYP72A154 genes, had the highest expression levels in 72 hours after treatment, but the expression of CYP72A154 didn rsquo;t show significant difference comparing to control. The bAS and SQS genes showed higher expression than CYP88D6 and CYP72A154 genes, Because the bAS and SQS genes are involved in the initial pathway of biosynthesis and also are involved in the biosynthesis of other saponins, such as soyasaponin, while The CYP88D6 and CYP72A154 genes are involved in the final pathway biosynthesis for glycyrrhizin. The previous studies had been confirmed presence of glycyrrhizin in the root. In this study, the increased expression of the genes involved in the biosynthesis pathway of glycyrrhizin in cell suspension culture confirmed the presence of glycyrrhizin in cell cultures of licorice.