بررسي خاصيت آنتي ‌اكسيداني و محتواي فنولي و رنگدانه اي گياهان تراژن توتون rolC و trolC

Evaluation of antioxidant activity, phenolic contents and pigment level of rolC and trolC transgenic tobacco plants

آگروباكتريوم از جنس­ هاي گرم منفي باكتري­ هاي خاكزي است كه سبب ايجاد بيماري هاي مختلف در گياهان خصوصاً دولپه ­اي­ها به ­واسطه انتقال افقي ژنها مي­باشد. ژنهاي rolA، rolBو rolC آگروباكتريوم ريزوژنز عامل ايجاد سندروم ريشه­ هاي مويين در گياهان آلوده بوده و نيز در افزايش توليد متابوليت­هاي ثانويه گياهي نقش مهمي ايفا مي­كنند. همولوگ گياهي ژن­هاي rol باكتريايي در تعدادي از گياهان خصوصاً جنس نيكوتيانا و در Linaria vulgarisيافت شده ­اند. هدف اين پژوهش بررسي تأثير ژن باكتريايي rolC و همولوگ گياهي آن،trolC ، از نظر محتواي متابوليت­هاي ثانويه، رنگدانه ­هاي فتوسنتزي و خاصيت آنتي­اكسيداني در عصاره گياهچه ­هاي چهار هفته ­اي بود. به اين منظور گياهان توتون (Nicotiana tabacum L.) تراژن rolC و trolC كه ژن­ها تحت كنترل پروموتر القايي با گلوكوكورتيكوئيد دگزامتازون بودند استفاده شد. آزمايشات به ­صورت طرح كاملاً تصادفي با 3 تكرار انجام گرفت. نتايج حاصل نشان داد كه محتواي كلروفيل هاي a و b و نيز كاروتنوئيد و آنتوسيانين­ها در هر دو لاين توتون تراژن پس از القا با دگزامتازون با كاهش چشمگيري نسبت به گياهچ­ه هاي بدون القا (شاهد) مواجه شدند. محتواي فلاونوييدي گياهچه ­ها در گياهان تراژن القا شده نسبت به گياهچه ­هاي شاهد تفاوت قابل ملاحظه اي نداشت، در حاليكه محتواي فنولي آنها افزايش يافت. خاصيت آنتي­ اكسيداني عصاره گياهان القا شده نيز بيشتر از گياهان شاهد بود. با توجه به تشابه نتايج بدست آمدهدر هر دو لاين توتون تراژن مي­توان نتيجه گيري نمود كه ژن trolC در طول زمان و تكامل گياه توانسته است ويژگي­ هاي عملكردي خود را حفظ نمايد.

Agrobacterium is one of the gram negative genera of soil bacteria that causes many diseases in plants through the use of horizontal gene transfer. The rol genes of A. rhizogenese, rolA, rolB and rolC, are the major causes of ‘hairy root’ symptoms in infected plants. It has been demonstrated that rol genes could have a positive effect on secondary metabolism in plants. The homologue of rol genes has also been found in some plants such as the genus Nicotiana and a member of Scrophulariaceae, Linaria vulgaris. Here we examined the effect of A. rhizogeneses rolC gene and its homologue in tobacco, trolC gene, on pigment content, production of some secondary metabolites and antioxidant activity in ‘in vitro’ cultured 4-week old seedlings. In Nicotiana plants, the transgenes were located under the control of dexamethasone inducible prompter. Methanol extracts of aerial parts of seedlings were prepared and DPPH radical scavenging method was used to evaluate the antioxidant activity. Experiments were performed in completely randomized design with 3 replications. Results showed that in induced transgenic lines, pigments content (chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoid and anthocyanin) were decreased and total phenol contents were significantly increased compared to non-induced plants (control) and DPPH radical scavenging activity exhibited a remarkable increase in induced plants. However, the level of flavonoids didn’t show a significant change. These results indicate that plant homologue of bacterial rolC gene, trolC, functions as rolC and can be used as an alternative to enhance the level of secondary metabolite in plants.