اثر ساليسيليك اسيد بر متيلاسيون ماده وراثتي در گياه آويشن دنايي (Thymus daenensis Celak) مبتلا به سندرم هايپرهيدريسيتي

Effect of salicylic acid on DNA methylation in Thymus daenensis Celak. under hyperhydricity syndrome

گياه آويشن دنايي (Thymus daenensis celak subsp. daenensis) يكي از گونه‌هاي اندميك جنس آويشن در ايران است كه از تكنيك كشت درون- شيشه براي تكثير آن استفاده مي‌شود. هايپرهيدريسيتي يكي از مشكلاتي است كه در رشد درون- شيشه ديده شده و با ايجاد بدشكلي مانع تكثير گياه مي‌شود. در اين تحقيق، اثر بنزيل آدنين و ساليسيليك اسيد بر متيلاسيون ماده ژنتيكي در بافت هايپرهيدريك مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور جوانه‌ها در محيط داراي بنزيل آدنين و ساليسيليك اسيد رشد يافتند. بدنبال آن اثر تيمارهاي مذكور بر ميزان توليد اكسيژن فعال و آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني بررسي گرديد. نتايج نشان داد كه در محيط بدون هورمون و در محيط داراي بنزيل آدنين، ميزان پرولين و پراكسيد هيدروژن و آنزيمهاي آنتي‌اكسيدان در نمونه‌ها بالا مي باشد، اما در تيمار ساليسيليك اسيد ‌كه موجب بازگشت هايپرهيدريسيتي در نمونه‌ها شده، كاهش مقدار پرولين و پراكسيد هيدروژن و آنزيمهاي آنتي اكسيدان ديده شد. بررسي‌هاي اپي ژنتيكي نشان داد كه ساليسيليك اسيد اثري بر متيلاسيون DNAي اندامكي نداشت، ولي متيلاسيون DNAي ژنومي را به شدت كاهش داد. احتمالاً ساليسيليك اسيد با بيان يك سري از ژنهاي فعال در شرايط تنشي سبب افزايش ميزان پروتيين‌هاي دخيل در تنش‌زدايي گرديده و به گياه در حفظ حالت طبيعي خود كمك مي‌كند. احتمالاً كاهش متيلاسيون در اثر تيمار با ساليسيليك اسيد مي‌تواند در دهايپرهيدريسيتي‌شدن دخيل باشد.

Thymus daenensis Celak. is an endemic plant in Iran and In vitro culture is useful for its propagation. Hyperhydricity syndrome is a common problem in In vitro culture causing abnormalities in growth and development of in vitro plants. In this investigation we studied the effect of benzyladenine and salicylic acid on DNA methylation of hyperhydric shoots. For this purpose, seeds were cultured into glass jar having benzyladenine and salicylic acid. Active oxygen and antioxidant enzymes analyses were done. Proline and H2O2 levels were high in BA treated-plantlets and also in plantlets growing without hormone but SA that reversed hyperhydric shoots to normal status, reduced the content of prolin, H2O2 and antioxidant enzymes. No statistical differences were observed in organelles DNA methylation, but 5 µM SA decreased the nuclear DNA methylation. Defense activator SA may have triggered genes engaged in stress response with an increase of proteins. Probably the decrease of methylation under SA treatment may be related with the reversion of hyperhydricity.