اثر غلظت هاي متفاوت ساليسيليك اسيد بر بيان ژن كائورنوئيك اسيد 13-هيدروكسيلاز درگير در مسير بيوسنتزي استويول گليكوزيدها در استويا

The effect of different concentrations of salicylic acid on some of morphological traits, gene expression of Ent-kaurenoic acid 13-hydroxylase and the amount of steviol glycosides in Stevia

استويا گياهي با برگ هاي شيرين حاوي استويول گليكوزيدها (SGها) مي باشد كه به عنوان شيرين كننده طبيعي استفاده مي شود. مطالعات الگوهاي بيان ژن در پاسخ به تيمارهاي اليسيتوري از اهميت بسياري براي اهداف بيوتكنولوژيكي برخوردار است. ساليسيليك اسيد (SA) يك محرك غيرزيستي است كه امروزه جهت افزايش توليد متابوليت هاي ثانويه در كشت بافت گياهان دارويي مورد استفاده قرار مي گيرد. سنتز انحصاري استويول از مسير ترپنوئيدي كلروپلاست شروع مي شود و با توليد آن از كائورنوئيك اسيد توسط كائورنوئيك اسيد هيدروكسيلاز (KA13H) منجر به سنتز گليكوزيدهايي چون استويوزيد و ريبوديوزيد A مي شود. در اين آزمايش، اثر غلظت هاي مختلف ساليسيليك اسيد بر برخي صفات مورفولوژيك، ميزان استويول گليكوزيدها و نيز مقدار بيان ژن كليدي KA13H مورد بررسي قرار گرفت. نتايج صفات مورفولوژيك نشان داد كه ميزان آن ها با افزايش غلظت ساليسيليك اسيد، كاهش پيدا مي كند. داده هاي حاصل از HPLC و بيان ژن حاكي از آن است كه استويا در غلظت 50 ميكرومولار داراي بالاترين ميزان توليد SG و بيان ژن KA13H مي باشد. هم چنين بيش ترين ميزان ريبوديوزيد A در غلظت 75 ميكرومولار مشاهده شد. نتايج نشان مي دهد كه غلظت هاي مختلف ساليسيليك اسيد بيش از آن كه سبب افزايش يك نوع گليكوزيد خاص شود باعث تغيير نسبت بين گليكوزيدها شده است. از طرفي، نتايج نشان دهنده تاثير يك سري مكانيسم هاي پس از رونويسي، ترجمه و پس از ترجمه در اين فرآيند است.

Stevia rebaudiana is a sweet herb containing steviol glycosides (SGs), which is used as a natural sweetener. The study of gene expression patterns in response to elicitor treatments is important for biotechnological purposes. Nowadays, salicylic acid (SA) is an abiotic elicitor that has commonly been applied to elicit secondary metabolites accumulation in tissue culture of medicinal plants. Exclusive synthesis of steviol starting from terpenoied pathway of chloroplast and with production of kaurenoic acid 13-hydroxylase (KA13H) leads to the synthesis of glycosides such as stevioside and ribodioside A. In this study, the effect of different concentrations of salicylic acid (SA) was evaluated on some morphological traits, the amount of steviol glycosides (SGs) production and gene expression of KA13H. Accordingly, the morphological traits significantly changed by increasing the salicylic acid concentration. Based on the HPLC and gene expression data, the highest SG level and KA13H expression were observed at a concentration of 50 μM of SA. Moreover, rebaudioside A was higher at 75 μM of SA. It is notable that salicylic acid is more effective on the ratio of glycosides than the type of them. However, more investigations are needed to confirm the impact of the post-transcriptional, translational, and post-translational processes on SGs production.