اثر کیتوزان بر بیان ژن چاویکول – o متیل ترانسفراز و ترکیبات فنیل پروپانوئیدی ریحان بنفش l. ocimum basilicum تحت تنش خشکی

آنزیم چاویکول-o-متیل‌ترانسفراز یک آنزیم کلیدی در مسیر ساخته‌شدن فنیل‌پروپانوئیدها در ریحان (ocimum basilicum l.) یک گیاه دارویی و معطر از خانواده نعناعیان (lamiaceae) است. در این پژوهش اثر الیسیتور کیتوزان بر میزان اسانس، ترکیبات فنیل‌پروپانوئیدی و بیان ژن آنزیم چاویکولo متیل‌ترانسفراز در گیاه ریحان تحت شرایط تنش خشکی مورد بررسی قرار گرفت. تیمارهای این تحقیق شامل تنش خشکی (نرمال، تنش ملایم و متوسط) و محلول پاشی کیتوزان با غلظت‌های 0.2 و 0.4 گرم در لیتر بودند. میزان متیل‌چاویکول به وسیله کروماتوگرافی گازی (gc) و کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی (gc/ms) تعیین شد و سطح بیان ژن چاویکول-o- متیل‌ترانسفراز نیز با روش semiquantitative rtpcr بررسی گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد میزان اسانس، میزان بیان ژن چاویکول-o- متیل‌ترانسفراز و ترکیب متیل‌چاویکول تحت تاثیر تنش خشکی و الیسیتور کیتوزان در مقایسه با نمونه‌های شاهد افزایش معنی‌داری یافت؛ به‌طوری که بیشترین میزان آن با به‌کارگیری غلظت 0.4 گرم در لیتر از کیتوزان در تنش ملایم یعنی آبیاری در 30 تخلیه رطوبتی از ظرفیت زراعی به‌دست آمد. تغییرات میزان ترکیب متیل‌چاویکول با میزان بیان ژن آنزیم چاویکول– o -متیل ترانسفراز مطابقت داشت، که می‌توان بخشی از این تغییرات را ناشی از تغییر در سطح بیان ژن آنزیم چاویکول-o -متیل‌ترانسفراز درنظرگرفت. بنابراین کیتوزان به عنوان یک الیسیتور زیستی می‌تواند از طریق افزایش بیان ژن و فعالیت آنزیم چاویکول-o- متیل‌ترانسفراز سبب افزایش ترکیبات فنیل‌پروپانوئیدی گیاه ریحان در شرایط تنش خشکی شود.

Effects of chitosan on gene expression of chavicolOmethyl transferase and phenylpropanoid components of Ocimum basilicum (purple cultivar) under water deficit

Chavicol Omethyl transferase (CVOMT) is a key enzyme in phenylpropanoid pathway in basil (Ocimum basilicum L.), which is a medicinal and aromatic plant of the Lamiaceae family. In this study, the effect of chitosan elicitor on essential oils yield, phenylpropanoid components and chavicol O methyl transfrase gene expression under water deficit was evaluated. The plants under different irrigation regimes were treated with 0.2 and 0.4 g/L chitosan in three stages of growth. Phenylpropanoid compounds were identified by Gas Chromatography and Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS) and the level of gene expression was monitored by Semi quantitative RTPCR. An analysis of variance indicated that oil yield and CVOMT gene expression and methylchavicol increased under water deficit and chitosan elicitor compared to untreated plants. The changes observed in methylchavicol components were in accordance with the changes of gene expression of chavicol Omethyl transferase. Thus, chitosan as a biotic elicitor could increase phenylpropanoid components in purple basil by increased gene expression and activity of chavicol Omethyl transferase.