تأثير تيمارهاي متفاوت كلسيم كلرايد بر بيان ژن‌هاي فنيل آلانين آمونيالياز (PAL) و 4-كومارات كوآ ليگاز (4Cl) در گياه Melissa officinalis L.

بادرنجبويه (Melissa officinalis L.) از خانواده نعنا به‌عنوان يك گياه دارويي مهم شناخته شده و از زمان‌هاي قديم مورد استفاده مردم بوده است. مطالعه مسيرهاي بيوسنتزي تركيب‌هاي دارويي گياه براي شناسايي مواد تأثيرگذار بر اين مسيرها به‌منظور تغيير در كمّيت يا كيفيت توليد تركيب‌هاي آنها اهميت ويژه‌اي دارد. مسير متابوليكي فنيل پروپانوئيد شامل مسيرهاي پيچيده‌اي از واكنش‌هاي بيوشيميايي است كه مجموعه‌اي از متابوليت‌هاي ثانويه گياهي مثل فلاونوئيدها، ايزوفلاونوئيدها، ليگنين‌ها، آنتوسيانين‌ها و غيره را سنتز مي‌كنند. فنيل آلانين آمونيالياز و 4كومارات كوآ ليگاز دو آنزيم اصلي مسير فنيل پروپانوئيد مي‌باشند كه در بيوسنتز تركيب‌هاي فنولي گياهان نقش اساسي دارند. با توجه به اينكه بخشي از پاسخ به تنش و تغييرات محيطي در گياهان شامل تغيير در بيان ژن‌هاي خاصي مي‌شود، در اين مطالعه بيان ژن‌هاي اين دو آنزيم در گياه بادرنجبويه رشد كرده در شرايط درون شيشه‌اي تحت تيمار كلسيم كلرايد به روش Real Time PCR بررسي شده و همچنين پروتئين كل استخراج شده و به‌صورت كمّي اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد كه افزايش و كاهش كلسيم كلرايد به ميزان mg/L 880 و 220 باعث كاهش بيان ژن فنيل آلانين آمونيالياز و افزايش بيان ژن 4كومارات كوآ ليگاز شده و همچنين ميزان پروتئين كل گياه به ميزان g/L 585 و 595 به‌ترتيب در تيمارهاي mg/L 880 و 220 كاهش يافت. همچنين براساس نتايج طيف‌سنجي مادون قرمز مشخص شد كه در تيمارها نسبت به شاهد برخي تركيب‌هاي فنلي، كربوهيدرات‌ها، ليپيدها و پروتئين‌ها كاهش يافته است. اين نتايج تأثير يون كلسيم را در تنظيم بيان برخي ژن‌ها و توليد متابوليت‌هاي آنها نشان مي‌دهد. بنابراين كلسيم در برخي از انواع فعل‌وانفعالات گياهي و سنتز متابوليت‌هاي آنها نقش داشته و با تغيير مقدار آن مي‌توان به ميزان كنترل شده از تركيب‌هاي گياهي به‌منظور اهداف خاص استفاده كرد.