بررسي تاثير غلظت هاي متفاوت KH2PO4 بر ميزان بيان ژن هاي UGT85C2 و KO و برخي خصوصيات بيوشيميايي گياه Stevia rebaudiana berton

Effect of different concentrations of KH2PO4 on the expression of UGT85C2 and KO genes and some biochemical traits of Stevia Rebaudiana bertoni

استويا با نام علمي Stevia rebaudiana bertoni يك شيرين كننده طبيعي است كه از قند شيرين تر بوده، با اين حال ميزان كالري آن صفر مي باشد و مي تواند براي بيماران ديابتي استفاده شود. شيريني اين گياه به دليل گليكوزيدهاي انباشته شده در برگ آن است. ريباديوسايد A تا F و استويوسايد تركيب هاي اصلي استويا هستند. ژن هاي KO وUGT85C2 دو ژن مهم در مسير بيوسنتز استويول و استويول مونوسايد هستند كه پيش ساز سنتز ساير گليكوزيدهاي استويا مي باشند. به دليل جوانه زني ضعيف بذر استويا، كشت بافت سريع ترين روش براي تكثير اين گياه است. بنابراين، بهينه سازي تركيب محيط كشت غذايي، براي افزايش توليد مواد موثرره داروئي در گياه استويا ضروري است. در اين مطالعه، تاثير محيط MS حاوي غلظت هاي مختلف نمك KH2PO4 (0، 4/25، 8/5 ، 7 و 34 ميكرومولار) بر روي بيان ژن هايKO وUGT85C2 به روش RT-PCR نيمه كمي و نيز ظرفيت آنتي-اكسيداني و ميزان قندهاي محلول گياه استويا بررسي گرديد. نتايج تجزيه واريانس داده ها نشان دهنده اختلاف معني دار بين تيمارها در سطح 0/01 بود. مقايسه ميانگين تيمارها با روش LSD در سطح 0/05 نشان داد كه ژن هاي UGT85C2 و KO به ترتيب در غلظت هاي 4/25 و 17 ميكرو-مولار KH2PO4 بيشترين افزايش بيان را داشتند. همچنين گياه استويا در غلظت 34 ميكرومولار KH2PO4 بالاترين ميزان قند محلول و بيشترين فعاليت آنتي اكسيداني را دارا بود. به طوركلي با توجه به نتايج اين آزمايش به نظر مي رسد كه KH2PO4 مي تواند باعث افزايش توليد كل قندهاي استويا بشود اما تاثير آن بر روي گليكوزيدهاي مختلف، يكسان نيست و احتمالاً نسبت گليكوزيدهاي مختلف در اين گياه را تغيير مي دهد.

Stevia rebaudiana bertoni is a natural sweetener that is sweeter than sugar; however, it does not have any calorie and can be used for diabetic patients. The sweet taste of stevia is because of the steviol glycosides (SGs) accumulated in the leaves. Rebaudioside A-F and Stevioside are the main compounds of stevia. KO and UGT85C2 genes are two important genes involved in biosynthesis pathway of steviol and steviolmonoside that are precursors of other SGs. Due to the very low germination rate of stevia seeds, tissue culture is the fastest way for propagation of it. Therefore, optimizing the composition of the culture medium is necessary to increase of pharmaceutical ingredients in stevia. This experiment was conducted to study the effect of different concentrations of KH2PO4 (0, 4.25, 8.5, 17, 34 μM) on the expression of KO and UGT85C2 genes using semi- quantitative RT-PCR technique as well as soluble sugar content and antioxidant activity of stevia. Analysis of variance showed a significant difference between the treatments (p≤0.01) for all measured parameters. Mean comparison using LSD (p≤0.05) showed that UGT85C2 and KO genes possessed the highest expression level in 4.25 and 17 μM KH2PO4respectively. Also, the stevia showed the highest content of soluble sugars and antioxidant activity in 34 μM KH2PO4. According to our results it seems that total steviol glycosides increased after adding KH2PO4into the culture medium, but its effect on different glycosides was not the same and probably changed the ratio of different SGs in this plant