مقايسه سطح تظاهر ژن هاي موثر در زيست ساخت آلكالوئيدهاي بنزيل ايزوكوئينولين با عامل هاي رونويسي WRKY و bZIP در مراحل مختلف نموي گياه خشخاش افيوني

Comparison of transcription level of some involved genes in benzylisoquinoline alkaloid biosynthesis and two hypothetical transcription factors (WRKY and bZIP) in different developmental stages of Papaver somniferum

در اين پژوهش ارتباط ميان ميزان رونويسي دو عامل رونويسي فرضي (WRKY و bZIP) و ژن هاي TYDC، BBE، SAT، COR، T6ODM، CODM، SODM، DBOX، NOS دخيل در زيست ساخت (بيوسنتز) آلكالوئيدهاي بنزيل ايزوكوئينولين در گياه خشخاش افيوني (Papaver somniferum) بررسي شد. نمونه برداري از گياهان در پنج مرحله نموي شامل وردماني (رزت)، ظهور جوانه گل، جوانه پاندولي، گلدهي و تيغ زني بالغ انجام شد. قسمت هاي مورد بررسي شامل ريشه، قسمت پايين ساقه، برگ، بالاي ساقه، كپسول و محتويات درون كپسول بودند. نتايج نشان داد، درجه هاي بالايي از هماهنگي ميان ميزان رونويسي عامل رونويسي WRKY و ژن هاي دخيل در زيست ساخت آلكالوئيدهاي بنزيل ايزوكوئينولين وجود داشت. بيشترين ميزان هماهنگي ميان ميزان رونويسي عامل رونويسي WRKY و ژن TYDC مشاهده شد. با توجه به اينكه ژن TYDC از نخستين ژن هاي دخيل در مسير زيست ساختي آلكالوئيدهاي بنزيل ايزوكوئينولين است به نظر مي رسد كه اين عامل رونويسي از راه تاثير بر ميزان رونويسي اين ژن همه مسير را تحت تاثير خود قرار دهد. به طور شگفت انگيزي هماهنگي بالايي نيز ميان ميزان رونويسي عامل رونويسي bZIP و برخي از ژن هاي مورد بررسي در اين پژوهش مشاهده شد. ازآنجاكه تنظيم زيست ساخت متابوليت هاي ثانويه و دفاع در برابر بيمارگر به ترتيب از نقش هاي يادشده در مورد عامل هاي رونويسي WRKY و bZIP هستند و توليد آلكالوئيدهاي بنزيل ايزوكوئينولين با دفاع در برابر بيمارگر و جلوگيري از آسيب رساني اشعه UV مرتبط دانسته شده است مي توان انتظار داشت كه به احتمال ميان ميزان رونويسي اين عامل هاي رونويسي و ژن هاي دخيل در زيست ساخت آلكالوئيدهاي بنزيل ايزوكوئينولين ارتباط نزديكي وجود داشته باشد.

In this study the relationships between transcription rate of two hypothetical transcription factors (WRKY and bZIP) and TYDC، BBE، COR، T6ODM، CODM، SODM، DBOX and NOS which are involved in benzylisoquinoline alkaloids biosynthesis in Papaver somniferum were surveyed. Sampling was performed during five developmental stages including rosette، bud initiation، pendulous bud، flowering and lancing. Investigated parts were root، bottom part of stem، leaf، upper part of stem، capsule wall and capsule content. The results showed that there were high degree of consistency among the transcription rate of WRKY and the other genes which are involved in benzylisoquinoline alkaloids biosynthesis specially TYDC. Since TYDC is one of the initial genes in benzylisoquinoline alkaloid pathway، it seems that WRKY affect the entire pathway by changing TYDC transcription rate. Surprisingly، a coordinate regulation was seen among transcription rate of bZIP and the genes involved in benzylisoquiniline biosynthetic pathway. Since the modulation of secondary metabolism and defense against pathogens have been respectively attributed to WRKY and bZIP functions and production of benzylisoquiniline alkaloids is related to defense against plant pathogens and avoiding UV injuries، it seems that the transcription rate of these transcription factors and benzylisoquiniline biosynthetic genes are closely related.