بيان متفاوت ژن ليمونن سينتاز در اندام‌ها و مراحل نموي زيره سبز (Cuminum cyminum L.)

در اين تحقيق بيان ژن ليمونن سينتاز با استفاده از روش SQ-RT-PCR در اندام‌ها و مراحل رشد و نموي مختلف گياه زيره سبز (Cuminum cyminum L.) بومي ايران بررسي شد. پس از كشت گياهان و نمونه‌برداري از ريشه، ساقه و برگ (هر كدام يك مرحله) و گل‌ها (در چهار مرحله نموي)، نتايج مشخص كرد كه اين ژن در گل‌هاي بسيار كوچك (mm2 > )، كوچك (mm4-3) و نيز بافت رويشي ساقه بيان شده، در حاليكه در ريشه، برگ و گل‌هاي با اندازه‌هاي متوسط (mm5-4) و بزرگتر از آن بيان نمي‌شود. حداكثر بيان ژن ليمونن سينتاز در ساقه بوده و پس از آن بيشترين بيان در گل‌هاي بسيار كوچك و بعد كوچك مشاهده شد. بيان ژن ليمونن سينتاز در جوانترين مراحل نموي گل‌ها زياد بوده و به تدريج كاهش يافته و متوقف گرديد. همچنين نتايج نشان داد كه اين ژن در مراحل مختلف رشد و نموي گياهان كامل، از گياهچه‌هاي دو برگي تا مرحله گلدهي بيان مي‌شود. بيان ژن ليمونن سينتاز با ورود گياهان به مرحله زايشي افزايش يافته كه نشان‌دهنده بيان همزمان آن در اندام‌هاي رويشي و زايشي گياه مي‌باشد. نتايج حاصل از تعيين توالي جزيي ژن ليمونن سينتاز زيره سبز در اين تحقيق، شباهت آن با برخي از گياهان را بين 64-58% نشان داد. مطالعات آناتوميكي وجود كانال‌هاي ذخيره‌كننده روغن‌هاي فرّار در بافت ميوه را مشخص كرد. در مجموع، نتايج حاصل از اين پژوهش بيان بالاي ژن ليمونن سينتاز در اندام‌هاي جوان زايشي مولد را تاييد نمود، در حاليكه بيان زياد آن در بافت رويشي ساقه و كل دوره زندگي گياه نيز قابل توجه بود.

In this study, limonene synthase (Ls) gene expression was investigated with SQ-RT-PCR method in organs and also during some developmental stages of cumin (Cuminum cyminum L.) native to Iran. After culture and sampling of roots, shoots and leaves (one stage of each) and flowers (four stages of developmental phases), results revealed that this gene was expressed in very small ( < 2mm) and small (3-4mm) flowers in size and shoot vegetative tissue, while it was not expressed in roots, leaves, medium (4-5mm) and larger flowers. Maximum gene expression of limonene synthase was observed in shoot, very small and small flowers, respectively. During developmental stages of the flowers, LS gene expression was highest in the youngest stage, but this was gradually declined and ceased at later developmental stages. Results revealed that this gene was expressed during different growth and developmental phases from two leaves to flowering of intact plants, with an increase during generative phase that confirmed synchronize gene expression on both vegetative and reproductive organs. Partial sequencing of limonene synthase gene revealed that cumin is 58%-64% identical to that of some other plants. Anatomical studies indicated that essential oil ducts were located on the fruit tissue. The overall results of the present research showed high expression of LS gene in young reproductive organs, while the high level of expression in shoot vegetative tissue and during whole period of plant life cycle was a remarkable point.