تأثير تلقيح دو گونه قارچ ميكوريز آربوسكولار بر بيان ژن ليمونن‌سنتاز در ژنوتيپ‌هاي نعنا سبز (Mentha spicata L.)

The effect of inoculation with mycorrhizal arbuscular fungi on expression of limonene synthase in Mentha spicata L. genotypes

نعنا سبز (Mentha spicata L.) گياهی با اهميت اقتصادی و خاصيت دارويی زياد از تيره Lamiaceae است كه به علت سنتز مقادير زيادی مونوترپن (اسانس) به عنوان مدلی برای متابوليسم اين تركيبات مورد توجه پژوهشگران مختلف قرار دارد. ليمونن يك مونوترپن ساده است كه بيوسنتز آن توسط ليمونن‌سنتاز كه يك آنزيم تنظيمی كليدی در مسير بيوسنتزی مونوترپن‌ها در M. spicata است، كاتاليز می‌شود. در مطالعه حاضر، تأثير كلونيزاسيون ريشه با قارچ‌های etunicatum Funneliformis و F. mosseae بر شاخص‌های رشد، غلظت اسانس و تغييرات بيان ژن ليمونن‌سنتاز (LS) در سه ژنوتيپ (كاشان، بجنورد و ميبد) نعنا سبز بررسی شده است. استفاده از ژن GADPH به عنوان استاندارد داخلی برای اندازه‌گيری بيان كمّی ژن ليمونن‌سنتاز در بررسی حاضر توضيح داده می‌شود. نتايج اين تحقيق نشان داد كه محتوای اسانس در برگ‌های M. spicata ژنوتيپ ميبد تلقيح شده با قارچ F. etunicatum بيشتر از ژنوتيپ‌های گرفته شده از جمعيت‌های كاشان و بجنورد است و در مقايسه با شاهد 130 درصد افزيش را نشان داد. بر اساس نتايج پژوهش حاضر، افزايش تجمع رونوشت‌های ژن ليمونن‌سنتاز در برگ‌های M. spicata تحت تأثير تلقيح با قارچ‌های ميكوريز آربوسكولار، هماهنگ با افزايش محتوای اسانس و تحت تأثير ژنوتيپ گياه است.

Spearmint (Mentha spicata L.) is an important economical and medicinal plant from Lamiaceae family, which has gained research attraction as a model for biosynthesis of essential oils due to its high capability for synthesis of monoterpenes. Limonene is a simple monoterpene and its biosynthesis is catalyzed by limonene synthase; a key regulatory enzyme in the biosynthesis pathway of monoterpenes in spearmint plant. This study was concerned with the effect of colonization of roots with Funneliformis mosseae and F. etunicatum fungi on spearmint plant growth indices, leaf essential oils and changes in the expression of limonene synthase (LS) gene. This study also explained the application of GADPH gene as the internal standard for real-time quantitative PCR (RTqPCR) analysis of LS in spearmints. Our results showed that essential oil content of leaf in spearmint genotype Meybod inoculated with F. etunicatum was higher than that of genotypes from populations Kashan and Bojnourd and was 130% higher than the control. According to the results of this study, increase in transcript accumulation of the LS gene in leaves of spearmint plants inoculated with F. etunicatum was concordant with the increased essential oil contents and was dependent on the plant genotype.