ارزيابي تاثير محرك ها بر پاسخ بيوشيميايي و بيان ژن هاي درگير در بيوسنتز سزكوئي ترپنوئيدها در كشت ريشه هاي مويين گياه دارويي سنبل الطيب (.Valeriana officinalis L)

The effect of elicitors on the biochemical properties and expression of the genes involved in sesquiterpenes biosynthesis pathway in the hairy root cultures of medicinal plant Valeriana officinalis L

ريزنمونه هاي برگ و دمبرگ حاصل از گياهچه هاي رشد كرده گياه سنبل الطيب (Valeriana officinalis L.) در شرايط درون شيشه اي، با سويه A4 اگروباكتريوم رايزوژنز rhizogenesis) (Agrobacterium تلقيح گرديد تا ريشه مويين توليد شود. ريشه هاي مويين تراريخت پس از تاييد ماهيت تراريختي از طريق PCR، تكثير داده شد و با سطوح مختلف نانواكسيدهاي آهن و نيكل و متيل جاسمونات به تنهايي و در تركيب با يك ميلي مولار اسيدآمينه L-لوسين تيمار گرديد. سپس در فواصل زماني 24 و 72 ساعت پس از تيمار نمونه برداري ريشه هاي مويين انجام گرفت و صفات بيوشيميايي، ميزان فلاونوييد و بيان ژن هاي VoTPS1 و VoTPS6مورد بررسي قرار گرفت. بررسي سطح بيان ژن ها با استفاده از تكنيك Real-time PCR انجام گرفت. نتايج نشان داد كه كاربرد تيمار تركيبي 100 ميكرومولار متيل جاسمونات به همراه يك ميلي مولار آمينواسيد L-لوسين باعث افزايش معني دار فعاليت آنزيم كاتالاز و ميزان پرولين، نسبت به تيمار شاهد گرديد. در بين غلظت هاي مختلف نانواكسيد نيكل، غلظت 30 ميلي گرم بر ليتر به همراه يك ميلي مولار آمينواسيد L-لوسين فعاليت آنزيم پراكسيداز و غلظت 60 ميلي گرم بر ليتر ميزان پروتيين كل را افزايش داد. در بين غلظت هاي مختلف نانواكسيد آهن، غلظت 30 ميلي گرم بر ليتر، فعاليت آنزيم پراكسيداز و فلاونوييد و غلظت 90 ميلي گرم برليتر به همراه يك ميلي مولار آمينواسيد L- لوسين، بيش ترين ميزان پرولين را القاء نمود. بيشترين افزايش بيان براي ژنVoTPS1 در تيمار 60 ميلي گرم بر ليتر نانواكسيد آهن در 24 ساعت پس از اعمال تيمار و براي ژن VoTPS6 در تيمار متيل جاسمونات به همراه يك ميلي مولار آمينواسيد L-لوسين در 72 ساعت پس از اعمال محرك ديده شد.

In order to induction of hairy roots, the leaf and petiole explants from Valeriana officinalis L. seedlings grown under in vitro condition were inoculated with A4 strain of Agrobacterium rhizogenesis. Transgenic hairy roots were confirmed by PCR. Transgenic hairy roots were propagated and treated with different concentrations of iron and nickel nano-oxides and methyl jasmonate alone and in combination with 1 mM of L-leucine amino acid. Then, hairy roots were sampled at 24 and 72 hours after treatment. Then the biochemical properties and expression of VoTPS1 and VoTPS6 genes were evaluated. The gene expression level was measured using real-time PCR technique and specific primers for each gene. The results showed that the combined application of 100 μM methyl jasmonate and 1 mM L-leucine has increased the activity of catalase enzymes and proline content in Valerian hairy root compared to the control. Among the different concentrations of nickel nano-oxide, the treatment containing 30 mg/l nickel nano-oxide with 1 mM L-leucine increased the activity of peroxidase enzyme and containing 60 mg/l nickel nano-oxide increased the total protein content in hairy roots. In addition, among the different concentrations of iron nano-oxide, 30 mg/l of this nano-oxide increased the activity of peroxidase enzyme and the amount of flavonoid content, and a combination of 90 mg/l of this nano-oxide with 1 mM of L-leucine amino acid was led to an increase in proline content. The highest expression for VoTPS1 gene was observed in treatment containing 60 mg/l iron nano-oxide at 24 hours after elicitation, and for VoTPS6 gene was observed in treatment containing methyl-jasmonate (100μM) and L-leucine (1mM) at 72 hours after elicitation.