تاثير اليسيتورهاي غير زيستي بر بيان ژن آلكالوئيدهاي گياه شقايق ايراني (Papaver bracteatum)

The effect of abiotic elicitors on the gene expression of some alkaloids Papaver bracteatum

خشخاش ايراني (Papaver bracteatum)، گونه اي مهم از خانواده پاپاوراسه است كه داراي تركيبات آلكالوئيدي با ارزش دارويي مي باشد. اليسيتورها ابزار مناسبي جهت افزايش توليد متابوليت هاي ثانويه در گياهان با تحريك سيگنال هاي سلولي مي باشند. در اين مطالعه به منظور افزايش توليد آلكالوئيدهاي گياه خشخاش ايراني اثر دو اليسيتور سالسيليك اسيد و متيل جاسمونات بر روي كشت سلولي ريزنمونه ريشه اين گياه مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از اين تحقيق، مورفين را به عنوان آلكالوئيد غالب در خشخاش ايراني نشان داد. هم چنين عامل زمان، اثر زيادي بر روي تيمارها در هر دو اليسيتور داشت. به طور كلي تيمار با اليسيتور متيل جاسمونات سبب افزايش بيش تر ميزان مورفين نسبت به اليسيتور سالسيليك اسيد در كشت سلولي ريشه شد. همچنين بيش ترين ميزان تجمع مورفين تحت تاثير تيمار با اليسيتورهاي مذكور نتيجه افزايش بيان ژن هاي TYDC و COR بود. نمونه هايي كه داراي كم ترين ميزان مورفين بودند، براي ژن TYDC كاهش و براي ژن COR افزايش بيان بيش تري را نشان دادند. احتمالا دليل وجود كدئين و مورفين در كشت سلولي اين گياه را مي توان به بيان اختصاصي ژنTYDC1 در ريشه نسبت داد. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان مي دهد كه با استفاده از اليسيتورهاي غير زيستي مي توان چرخه بيوسنتزي توليد و تجمع متابوليت ثانويه مورفين را در اين گياه تحريك كرد و ميزان زيادي از اين آلكالوئيد را در مقايسه با شاهد به دست آورد.

Papaverace family includes valuable alkaloids with commercial importance and Papaver bracteatum belongs to this family. Elicitors are useful tool to enhance the production of secondary metabolites and benzophenanthridine in the poppy plants. In this study، two different elicitors، Salicylic acid and Methyl jasmonate were evaluated on the root’s explants، in order to increase the production of alkaloids in Persian poppy. Time had a great effect on the treatment of both elicitors. Overall، treatment with Methyl jasmonate has increased the amount of morphine alkaloid more than salicylic acid in cell culture. Moreover، the highest concentration of morphine was obtained by increasing the expression of TYDC and COR genes under both elicitor treatments. Having codeine and morphine in the cell culture may be attributed to the expression of TYDC as specific gene in the root. The results of this study showed that the use of biotic elicitors can motivate biosynthetic cycle of the production and accumulation of morphine alkaloid as secondary metabolite in the plant and high levels of this alkaloid can be obtained comparing to control plants.