بررسي اثر فلز روي بر بيان ژن ليمونن سينتاز در زيره سبز با PCR در زمان واقعي

Study of zinc effect on limonene synthase gene expression in cumin by Real Time PCR

روی به‎عنوان یك عنصر ضروری برای رشد و نمو گیاهان، نقش مهمی در بسیاری از فرایندهای متابولیكی گیاهان ازجمله بیان ژن لیمونن سینتاز برعهده دارد. لیمونن سینتاز به‎عنوان یك آنزیم كلیدی در مسیر بیوسنتز روغن‎های فرار می‎باشد كه در واكنش‎های دفاعی گیاهان نقش دارد. از این‌رو در این پژوهش اثر غلظت‎های مختلف روی بر بیان ژن لیمونن سینتاز در زیره سبز و در قالب طرح كاملاً تصادفی بررسی شد. بعد از استخراج RNA و سنتز cDNA، بیان ژن با روش Real time PCR بررسی شد. نتایج مقایسه میانگین میزان بیان ژن با آزمون چند دامنه‌ای دانكن در غلظت‎های مختلف نشان داد كه در گیاهان تیمار شده، افزایش غلظت روی تا 100 میكرومولار با افزایش بیان ژن لیمونن سینتاز رابطه مستقیم دارد. با توجه به‎نقش آنزیم لیمونن سینتاز، افزایش بیان آن می‎تواند از طریق افزایش تولید مونوترپن‎ها در گیاه باعث تولید بیشتر روغن‎های فرار و در نتیجه محافظت گیاه در مقابل علف‌خوارها ‌شود.

Zinc as an essential element for plant growth, plays an important role in many metabolic processes of plants, such as limonene synthase gene expression pathway. Limonene synthase is considered as an important enzyme in volatile oil biosynthesis that plays significant role in plant defensive reactions. In the present study, limonene synthase gene expression in Cumin was evaluated in presence of different concentration of Zinc elicitors based on a completely randomized design. Total RNA was extracted and cDNA synthesis was performed and Real Time PCR quantity assay method was used for limonene synthase gene expression. Results of the comparison of gene expression with Duncanʹs multiple range tests in different concentrations showed that in treated plants, there was a direct correlation between increasing of Zinc concentration up to 100 µM and limonene synthase gene expression. Limonene synthase gene expression by increasing production of monoterpens may produce more volatile oils in plant species and thus protects the plant against herbivores.