پديد آورندگان :
اسحاقي، مهسا دانشگاه شهركرد - گروه اصلاح نباتات و بيوتكنولوژي , شيران، بهروز دانشگاه شهركرد - گروه اصلاح نباتات و بيوتكنولوژي , راوش، رودابه دانشگاه شهركرد - گروه اصلاح نباتات و بيوتكنولوژي , فلاحي، حسين دانشگاه رازي كرمانشاه - دانشكده علوم
كليدواژه :
استروئيدآلكالوئيد ها , ژن اسكوالن سنتاز ( SQS ) , بيان ژن , لاله واژگون
چكيده فارسي :
لاله واژگون (Fritillaria imperialis) از جمله گياهان دارويي و زينتي با تركيبات دارويي متعدد مي باشد كه در طب سنتي استفاده مي شود. استروئيد آلكالوئيد به عنوان تركيب موثر اصلي در اين گياه است كه داراي خواص ضد توموري، ضد آلرژي و خنثي كننده اثر استيل كولين مي باشد. در اين مطالعه اسكوالن سنتاز (SQS) به عنوان ژن كليدي در مسير بيوسنتز استروئيد آلكالوئيد ها از داده هاي ترنسكريپتوم حاصل از RNA-Seq لاله واژگون انتخاب شد. توالي اين ژن شباهت معني داري با توالي هاي ژنSQS گياهان گلدار موجود در پايگاه اطلاعات داده هايNCBI از طريق Blastx نظير Fritillaria thunbergii، Phoenix dactylifera وFritillaria unibracteata داشت. نتايج حاصل از انجام هم رديفي باclustal w نشان داد كه اين توالي ها در نواحي حفاظت شده منطبق بودند. نتايج تجزيه پروموتور نشان داد كه پروموتر ژن SQS در لاله واژگون شامل عناصر پاسخ به نور، خشكي، جاسمونيك اسيد، اكسين، عنصر پرموتوري هسته، تقويت كننده و ساير عناصر ديگر بود. حضور اين عناصر تنظيمي نقش كليدي در تنظيم بيان ژن در مراحل مختلف رشدي، پاسخ به محيط و توليد متابوليت ثانويه را نمايان مي كند. تجزيه و تحليل بيان ژن SQS در بافت هاي مختلف (برگ، پياز، گلبرگ، كاسبرگ، تخمدان، بساك و ميوه) در سه مرحله ي مختلف نموي (شامل مرحله طويل شدن ساقه، مرحله توسعه گل و مرحله پر شدن دانه) ارزيابي شد. بالاترين ميزان بيان ژن SQS در تخمدان، مرحله ي طويل شدن ساقه به دست آمد. بيان زياد پتانسيل اين ژن را در بهينه سازي توليد متابوليت ثانويه نشان مي دهد. بررسي آماري نشان داد كه اختلاف معني داري در ميزان بيان ژن SQS لاله واژگون در بافت ها و طي مراحل نموي مختلف وجود دارد.
چكيده لاتين :
The genus Fritillaria is recognized as a medicinal and ornamental plant with various pharmaceutical active ingredients, which have been used in traditional medicine. Isosteroidal alkaloids are the major bioactive components in Fritillaria imperialis which include antihypertensive, anticholinergic, antitumour, antiasthmatic and antitussive activities. SQS is a membrane-bound enzyme that plays an important regulatory role in the sterol biosynthetic pathway. In this study, we identified SQS with a key role in the biosynthesis of the Iso steroidal alkaloids by selecting Crown Imperia transcriptome profile. There was high sequence similarity with other flowering plant genes, such as Fritillaria thunbergii, Phoenix dactylifera, Fritillaria unibracteata in the NCBI database using Blastx. The result of alignment with clustal w showed that these sequences were been matched in the conserved region. The results of promoter analysis have shown that it includes responsive elements to light, drought, jasmonic acid, auxin, core promoter element, enhancer and the other elements. The presence of these regulatory elements plays a key role in regulating gene expression in different developmental stages responding to environmental and biosynthesis of secondary metabolites. Finally, expression patterns of SQS in different tissue (leaf, bulb, anther, ovary, sepal, petal and fruit) were assessed in three developmental stages including stem elongation stage, flower development and seed head stage based by qPCR analysis. It suggests that the important role of FiSQS in F.imperialis secondary metabolites biosynthetic. Statistical analysis showed a significant difference for SQS expression level in different tissue and during three developmental stages in, F.imperialis.
