بررسي اثر 24- اپي براسينواستروئيد بر بيان برخي از ژن‌هاي درگير در مسير بيوسنتز دايوسجنين در شنبليله (Trigonella foenum-graecum L.)تحت تنش دماي بالا

The effect of 24-epi-brassinosteroid on the expression of some genes involved in the diosgenin biosynthetic pathway of fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) under high temperature stress

استفاده از تحريك­ كننده­ هاي مختلف از قبيل تنش­ هاي غيرزنده، تشعشعات و تنظيم­ كننده ­هاي رشد مختلف به­ منظور افزايش كميت متابوليت­ هاي ثانويه، يكي از زمينه­ هاي تحقيقاتي جالب توجه به­ شمار مي­رود. اين تحقيق با هدف بررسي اثر 24-اپي­­براسينواستروئيد بر تغييرات بيان برخي از ژن­هاي دخيل در مسير بيوسنتز دايوسجنين در شنبليله تحت تنش دماي بالا، به‌صورت فاكتوريل و در قالب طرح كاملا تصافي انجام شد. نتايج نشان داد كه بيشترين ميزان بيان ژن (Cycloartenol synthase) CAS در تيمار دماي بالا و سطح دو ppm از هورمون 24- اپي­براسينواستروئيد در زمان 24 ساعت پس از تنش (27 برابر) به‌دست آمد. همچنين بيشترين ميزان بيان ژن SSR در تيمار دماي نرمال و سطح پنج ppm در زمان 24 ساعت به ميزان3/5 برابر مشاهده شد. كاربرد سطوح دو و پنج ppm از هورمون 24-اپي­براسينواستروئيد در زمان اعمال تنش دماي بالا، به ­صورت معني‌داري منجر به افزايش بيان ژنSSR شد. بيان ژنSEP (Squalene epoxidase) نسبت به شرايط دماي نرمال در سطوح دو و پنج ppm، به‌ترتيب 20 و 10 برابر افزايش يافت. كاربرد 24-اپي­براسينواستروئيد بعد از گذشت 24 ساعت، موجب افزايش بسيار معني‌دار بيان ژن(Sterol methyltransferase) SMT به ميزان شش برابر (نسبت به دماي 23 درجه سانتي­گراد و عدم كاربرد 24-اپي­­براسينواستروئيد) شد. بيان ژن (Squalene synthase) SQS با اعمال تيمار دماي بالا و سطوح مختلف 24-اپي­براسينواستروئيد نسبت به شرايط نرمال كاهش يافت. نتايج نشان داد كه مي­توان از 24-اپي­براسينواستروئيد و تنش دماي بالا، به ­عنوان يك محرك مناسب به­منظور افزايش بيان برخي ژن­هاي درگير در مسير بيوسنتز دايوسجنين و افزايش محتوي دايوسجنين استفاده كرد.

The application of various stimulants, such as abiotic stress, radiation, and growth regulators to increase the quantity of secondary metabolites is one of the interesting research areas. The aim of this study was to investigate the effect of 24-epi-brassinosteroid on the expression of some genes involved in the diosgenin biosynthetic pathway of fenugreek under high temperature stress. The highest expression of cycloartenol synthase (27-fold) was observed at high temperature treatment and 2 ppm of 24-epi-brassinosteroid (at 24 h after heat stress), while the highest expression of SSR gene was 3.5 fold at normal temperature and 5 ppm 24-epi-brassinosteroid. Application of 2 and 5 ppm of 24-epi-brassinosteroid significantly increased squalene epoxidase expression during high temperature stress. Compared to normal condition, squalene epoxidase expression increased 20 and 10 fold at 2 and 5 ppm of 24-epi-brassinosteroid, respectively. Application of 24-epi-brassinosteroid (2 ppm) after 24 hours significantly increased the expression of sterol methyltransferase by 6-fold (Compared to 23°C and non-application of 24-epi-brassinosteroid). Interestingly, compared to normal condition, squalene synthase expression was decreased at high temperature treatment and different levels of 24-epi-brassinosteroid. The results showed that 24-epi-brassinosteroid (2 and 5 ppm) could be used as a suitable stimulus to enhance the expression of some genes involved in the biosynthesis pathway and subsequently to increase the content of the diosgenin.