تغییرات وزن‌تر، فنل و فلانوئید کل، درصد مهار رادیکال آزاد و فعالیت آنزیم فنیل-آلانین آمونیالیاز کالوس استویا (stevia rebaudiana) تیمار شده با اسید سالیسیلیک و متیل جاسمونات

در پژوهش حاضر اثر الیسیتورهای اسید سالیسیلیک ((sa و متیل جاسمونات (meja) به تنهایی و به صورت ترکیب با هم بر بیومس، فنل کل، فلاونوئید کل، توان آنتی اکسیدانی و میزان فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (pal) در کالوس گیاه استویا مورد بررسی قرارگرفت. به این منظور نمونه های کالوس استویا با پنج سطح 0، 50، 100، 200 و 250 میکرومولار sa و meja (به عنوان الیسیتور) در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی تیمار شدند. طبق نتایج حاصل، فعالیت آنتی اکسیدانی، محتوای فنلی و فلاونوئیدی، وزن تر و میزان فعالیت آنزیم pal تحت تاثیر نسبت های مختلف ترکیبات الیسیتوری قرار گرفت. به طوری که همبستگی مثبتی بین تیمارها، ترکیبات بیوشیمیایی کالوس و فعالیت آنزیم pal مشاهده شد که بیانگر نقش این ترکیبات درتحریک تولید ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است که احتمالا با توجه به روند موازی افزایش و کاهش این ترکیبات با فعالیت انزیم pal احتمالا این آنزیم، یکی از آنزیم های مهم دخیل در روند افزایش یا کاهش است. لازم به ذکر است میزان ترکیبات فنیل پروپانوئیدی و غلظت الیسیتورهای به کار برده شده با وزن تر کالوس همبستگی منفی نشان داد. علاوه بر این نتایج بررسی نشان می دهند که تیمار متیل جاسمونات و اسید سالیسیلیک در غلظت 100 و 200 میکرومولار حداکثر میزان تولید ترکیبات فنل کل را داشته در حالی که بالاترین میزان تجمع فلاونوئید کل در تیمار با اسید سالیسیلیک در غلظت 200 میکرومولار و در تیمار با متیل جاسمونات در غلظت 100 میکرومولار گزارش شد. علاوه بر این لازم به ذکر است که هر دو تیمار اعمال شده در 200 میکرومولار حداکثر توان آنتی اکسیدانی را نشان دادند. با این وجود روند کاهشی تجمع ترکیبات با افزایش غلظت از 200 میکرومولار قابل مشاهده است. بررسی اثر متقابل sa+ meja نیز نشان داد که تحت تاثیر غلظت های 100 sa+100 meja میکرومولار حداکثر میزان ترکیبات فنیل پروپانوئیدی تجمع یافته و بیشترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی نیز در این تیمار مشاهده شد. لازم به ذکر است توان آنتی اکسیدانی تحت تاثیر تیمار های الیسیتوری در غلظت بالا کاهش قابل توجه ای نشان داد. همبستگی مثبت فعالیت آنتی اکسیدانی و تجمع ترکیبات فنلی بیانگر نقش کلیدی ترکیبات فنیل پروپانوئیدی استویا در کنترل فعالیت رادیکال های آزاد می باشد. و همبستگی مثبت فعالیت آنزیمpal و تجمع ترکیبات فنل و فلاونوئید کل و فعالیت آنتی اکسیدانی بیانگر این نکته است که pal به عنوان اولین و مهمترین آنزیم دخیل در فرایند تولید ترکیبات پلی فنلی، تحت تاثیر تیمارهای اعمال شده قرار داشته و با بهینه سازی غلظت الیستورهای استفاده شده می توان به تغییر نسبت ترکیبات بیوشیمیایی در جهت حصول متابولیت های ثانویه مورد نظر استویا در شرایط درون شیشه ای دست یافت.در پژوهش حاضر اثر الیسیتورهای اسید سالیسیلیک ((sa و متیل جاسمونات (meja) به تنهایی و به صورت ترکیب با هم بر بیومس، فنل کل، فلاونوئید کل، توان آنتی اکسیدانی و میزان فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (pal) در کالوس گیاه استویا مورد بررسی قرارگرفت. به این منظور نمونه های کالوس استویا با پنج سطح 0، 50، 100، 200 و 250 میکرومولار sa و meja (به عنوان الیسیتور) در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی تیمار شدند. طبق نتایج حاصل، فعالیت آنتی اکسیدانی، محتوای فنلی و فلاونوئیدی، وزن تر و میزان فعالیت آنزیم pal تحت تاثیر نسبت های مختلف ترکیبات الیسیتوری قرار گرفت. به طوری که همبستگی مثبتی بین تیمارها، ترکیبات بیوشیمیایی کالوس و فعالیت آنزیم pal مشاهده شد که بیانگر نقش این ترکیبات درتحریک تولید ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است که احتمالا با توجه به روند موازی افزایش و کاهش این ترکیبات با فعالیت انزیم pal احتمالا این آنزیم، یکی از آنزیم های مهم دخیل در روند افزایش یا کاهش است. لازم به ذکر است میزان ترکیبات فنیل پروپانوئیدی و غلظت الیسیتورهای به کار برده شده با وزن تر کالوس همبستگی منفی نشان داد. علاوه بر این نتایج بررسی نشان می دهند که تیمار متیل جاسمونات و اسید سالیسیلیک در غلظت 100 و 200 میکرومولار حداکثر میزان تولید ترکیبات فنل کل را داشته در حالی که بالاترین میزان تجمع فلاونوئید کل در تیمار با اسید سالیسیلیک در غلظت 200 میکرومولار و در تیمار با متیل جاسمونات در غلظت 100 میکرومولار گزارش شد. علاوه بر این لازم به ذکر است که هر دو تیمار اعمال شده در 200 میکرومولار حداکثر توان آنتی اکسیدانی را نشان دادند. با این وجود روند کاهشی تجمع ترکیبات با افزایش غلظت از 200 میکرومولار قابل مشاهده است. بررسی اثر متقابل sa+ meja نیز نشان داد که تحت تاثیر غلظت های 100 sa+100 meja میکرومولار حداکثر میزان ترکیبات فنیل پروپانوئیدی تجمع یافته و بیشترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی نیز در این تیمار مشاهده شد. لازم به ذکر است توان آنتی اکسیدانی تحت تاثیر تیمار های الیسیتوری در غلظت بالا کاهش قابل توجه ای نشان داد. همبستگی مثبت فعالیت آنتی اکسیدانی و تجمع ترکیبات فنلی بیانگر نقش کلیدی ترکیبات فنیل پروپانوئیدی استویا در کنترل فعالیت رادیکال های آزاد می باشد. و همبستگی مثبت فعالیت آنزیمpal و تجمع ترکیبات فنل و فلاونوئید کل و فعالیت آنتی اکسیدانی بیانگر این نکته است که pal به عنوان اولین و مهمترین آنزیم دخیل در فرایند تولید ترکیبات پلی فنلی، تحت تاثیر تیمارهای اعمال شده قرار داشته و با بهینه سازی غلظت الیستورهای استفاده شده می توان به تغییر نسبت ترکیبات بیوشیمیایی در جهت حصول متابولیت های ثانویه مورد نظر استویا در شرایط درون شیشه ای دست یافت.

Fresh weigh, Total phenol, Total flavonoids, Antioxidant and PAL enzyme activity of stevia callus variation affected by salicylic acid and methyl jasmonate

Salicylic acid (SA) and Methyl jasmonate (MeJA) as Phyto hormone regulate synthesis of secondary metabolites in a wide range of plant species. The present research designed to evaluate the effect of SA and MeJA elicitation on accumulation of phenolic compounds, flavonoids, Antioxidant activity, wet weight and PAL enzyme activity on Stevia plant callus. Results showed that, when elicitors applied to cell culture, phenyl propanoid compounds, antioxidant activity and PAL enzyme activity was increased. Application of MeJA and SA at 100 and 200 micro;M had the highest effect on the production of measured phenyl Propanoides. in both elicitors treated samples, the maximum content of secondary metabolites and PAL enzyme was observed in samples were treated with 100 micro;M SA+ 100 micro;M MeJA. A positive correlation between antioxidant activities, total phenol and total flavonoids showed that phenolic compounds may play a key role in antioxidant activity of stevia. Although it rsquo;s remarkable that accumulation of Phenolic compounds, antioxidant activity and PAL enzyme activity is in positive correlation, that may be sign of key role of PAL on phenolic compounds production. Observed negative correlation of elicitors rsquo; application with callus fresh weight indicates that under real or pseudo stress condition the plant cell try to balance primary and secondary metabolites. Based on the obtained results, it can be concluded that poly phenolic compounds production, can be strongly changed by application exogenous elicitor compounds.