الگوی بیان سه ترپن سنتاز در هفت گونه آرتمیزیای بومی ایران

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

2 استاد، گروه زراعت و اصلاح نباتات پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران،

3 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران،

4 استادیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

5 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران،

چکیده

گونه های آرتمیزیا به دلیل داشتن ترکیبات مختلف ترپنوییدی از جمله مهمترین گیاهان دارویی محسوب می گردد. آرتمیزینین، سسکویی ترپنی با خاصیت ضدمالاریای و ضد سرطانی و تری ترپن های اسکوالن و بتاآمیرین از ترکیبات دارویی مهمی هستند که توسط گونه های آرتمیزیا تولید می شوند. از آن جا که فارنسیل دی فسفات پیش ماده تمام تری ترپن ها و سسکویی ترپن ها است، بیان ژن فارنسیل دی فسفات سنتاز (FDS) به همراه اسکوالن سنتاز (SQS) و بتاآمیرین سنتاز (BAS) در هفت گونه آرتمیزیای بومی ایران در سه مرحله رشدی مختلف با استفاده از واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین میزان ترکیب آرتمیزینین توسط روش HPLC اندازه گیری شد. نتایج نشان داد از بین گونه های مورد مطالعه، گونه A. annua در مرحله جوانه های گل بیشترین میزان آرتمیزینین و گونه A. diffusa و A. spicigeria در مرحله رویشی کمترین میزان این ترکیب را دارند. همچنین بیان ژن FDS در این گونه ها تفاوت قابل توجهی نداشته و با وجود نقش مؤثر آن در مسیر بیوسنتزی آرتمیزینین دستکاری آن برای دستیابی به آرتمیزینین بیشتر، مناسب نیست. به علاوه هرچه بیان ژن SQS پایین تر باشد به میزان بالاتری از آرتمیزینین دست پیدا خواهیم کرد اما عکس آن صادق نیست. همچنین بافت گل گونه A. scoparia بهترین منبع دستیابی به ترکیبات اسکوالن و بتاآمیرین شناسایی شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Expression pattern of three terpene synthase in seven Artemisia species native of Iran

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Pirasteh Broujeni 1
  • Mohammad Reza Naghavi 2
  • Alireza Abbasi 3
  • Hasan Soltanloo 4
  • Mojtaba Ranjbar 5
  • Sara Raeisy 1
1 University College of Agriculture & Natural Resources University of Tehran
2 Professorو Department of Agronomy and Plant Breeding, University of Tehran, Iran,
3 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, University of Tehran, Iran,
4 Assistant Professor, Department of Plant Breeding and Biotechnology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
5 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, University of Tehran, Iran
چکیده [English]

Artemisia species due to have different compounds of terpenoids are considered the most important medical plants. Artemisinin, a sesquiterpene with antimalarial and anticancer properties, and tritenpenes, squalene and β-amyrin, are important medicinal compounds which are produced by Artemisia species. Since farnesyl diphosphate is the precursor of all tri- and sesquiterpenes, expression of farnesyl diphosphate synthase (FDS), squalene synthase (SQS) and β-amyrin synthase in three developmental stages are studied in seven Artemisia species native of Iran by real-time PCR. Furthermore, artemisinin content was determined by HPLC. Our results showed A. annua has maximum artemisinin content in budding stage and A. diffusa and A. spicigeria have minimum artemisinin content in vegetative stage. In this manner expression of FDS has no difference between the species and although its effective role in biosynthesis of artemisinin, it is not useful to manipulate for increase of artemisinin. Also lower expression of SQS means we will have higher artemisinin but the revers is not true. Also A. scoparia in flowering stage is the best source to access of squalene and β-amyrin.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Artemisinin
  • squalene
  • β-amyrin
  • Gene expression
  • developmental stage