بررسي بيان ژن‌‌هاي كليدي در مسير بيوسنتز كارواكرول درگياه مرزه سفيد (Satureja mutica fisch CA mey) تحت تنش خشكي

هدف: از ديرباز تاكنون، گياهان دارويي به عنوان منبعي غني از اسانس‌ها شناخته شده و به جهت مصارف گوناگون كشت و توسعه يافته‌اند. مرزه سفيد (Satureja mutica fisch CA mey) يكي از گياهان دارويي از خانواده نعناع است كه اسانس آن حاوي مقدار زيادي كارواكرول است. حجم وسيعي از مطالعات نشان داده است كه تنش‌هاي غيرزنده، به ويژه تنش خشكي، مي‌تواند به‌طور قابل توجهي توليد اسانس در گياهان را افزايش دهد. هدف از اين مطالعه بررسي تأثير تنش خشكي بر بيان ژن‌هاي مؤثر بر بيوسنتز جزء اصلي اسانس مرزه سفيد، كارواكرول، بود. مواد و روش‌ها: براي اين منظور، تعداد 20 گياهچه مرزه سفيد در گلدان در مرحله 86 برگي در دو شرايط شاهد و تنش خشكي (10 گلدان براي هر شرايط) با رژيم‌هاي آبياري به‌ترتيب با 100 درصد و 30 درصد ظرفيت مزرعه مورداستفاده قرار گرفتند. به منظور اطمينان از اعمال تنش بر روي گياهان و هم‌چنين تعيين زمان مناسب براي نمونه‌برداري، پرولين برگ و ميزان آب نسبي گياهان اندازه‌گيري شد. نتايج: نتايج هر دو آزمون پرولين و محتواي نسبي آب تفاوت آماري معني‌داري را بين شرايط كنترل و تنش در مرزه سفيد در 30 درصد ظرفيت مزرعه نشان داد. پايگاه داده (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)KEGG  براي به دست آوردن اطلاعات در مورد مسير بيوسنتز كارواكرول استفاده شد. سه ژن كليدي ژرانيل دي فسفات سنتاز (gpps)، ترپن سنتاز (tps)، و ليمونن هيدروكسيلاز (lh) براي تجزيه و تحليل بيان ژن انتخاب شدند. به دليل عدم وجود اطلاعات ژنومي در مرزه سفيد، از اطلاعات توالي ژن‌ها در نزديك ترين جنس در خانواده نعناع براي طراحي پرايمرها استفاده شد. نتيجه تجزيه و تحليل منحني ذوب در روش PCR كمي (qPCR) در زمان واقعي، صحت طراحي پرايمر را تاييد كرد. نتايج qPCR نشان داد كه بيان ژن‌هاي gpps، tps و lh در گياهان تحت تنش به ترتيب 20، 18، 50 برابر نسبت به شاهد افزايش يافت. داده‌هاي خام qPCR با ژن خانه‌دار  اكتين (Actin) نرمال شد. نتيجه‌گيري: نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه تنش آبي منجر به فرآيند پاسخ گياه به تنش شده و بيان ژن‌هاي دخيل در مسير بيوسنتز ماده فعال كارواكرول را تغيير مي‌دهد.