نوع مقاله : علمی پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار، گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته اصلاح نباتات، گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران
3 دانشیار، گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران
چکیده
استویا با نام علمی Stevia rebaudiana bertoni یک شیرینکننده طبیعی است که از قند شیرینتر بوده، با این حال میزان کالری آن صفر میباشد و میتواند برای بیماران دیابتی استفاده شود. شیرینی این گیاه به دلیل گلیکوزیدهای انباشته شده در برگ آن است. ریبادیوساید A تا F و استویوساید ترکیبهای اصلی استویا هستند. ژنهای KO وUGT85C2 دو ژن مهم در مسیر بیوسنتز استویول و استویولمونوساید هستند که پیشساز سنتز سایر گلیکوزیدهای استویا میباشند. بهدلیل جوانهزنی ضعیف بذر استویا، کشت بافت سریعترین روش برای تکثیر این گیاه است. بنابراین، بهینه سازی ترکیب محیط کشت غذایی، برای افزایش تولید مواد مؤثرره داروئی در گیاه استویا ضروری است. در این مطالعه، تأثیر محیط MS حاوی غلظتهای مختلف نمک KH2PO4 (0، 25/4، 5/8، 17 و 34 میکرومولار) بر روی بیان ژنهایKO وUGT85C2 به روش RT-PCR نیمهکمی و نیز ظرفیت آنتی-اکسیدانی و میزان قندهای محلول گیاه استویا بررسی گردید. نتایج تجزیه واریانس دادهها نشاندهنده اختلاف معنیدار بین تیمارها در سطح 01/0 بود. مقایسه میانگین تیمارها با روش LSD در سطح 05/0 نشان داد که ژنهای UGT85C2 و KO به ترتیب در غلظتهای 25/4 و 17 میکرو-مولار KH2PO4 بیشترین افزایش بیان را داشتند. همچنین گیاه استویا در غلظت 34 میکرومولار KH2PO4 بالاترین میزان قند محلول و بیشترین فعالیت آنتیاکسیدانی را دارا بود. بهطورکلی با توجه به نتایج این آزمایش بهنظر میرسد که KH2PO4 میتواند باعث افزایش تولید کل قندهای استویا بشود اما تأثیر آن بر روی گلیکوزیدهای مختلف، یکسان نیست و احتمالاً نسبت گلیکوزیدهای مختلف در این گیاه را تغییر میدهد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Effect of different concentrations of KH2PO4 on the expression of UGT85C2 and KO genes and some biochemical traits of Stevia Rebaudiana bertoni
نویسندگان [English]
- Mansoore Kermani 1
- Bahare Karimi 2
- Elham Azizi 3
- Ali Masoumi 1
1 Assistant Professor, Department of Agriculture, Payam Noor University, Iran
2 M.Sc. of Plant Breeding, Department of Agriculture, Payam Noor University, Iran
3 Associate Professor, Department of Agriculture, Payam Noor University, Iran
چکیده [English]
Stevia rebaudiana bertoni is a natural sweetener that is sweeter than sugar; however it does not have any calorie and can be used for diabetic patients. The sweet taste of stevia is because of the steviol glycosides (SGs) accumulated in the leaves. Rebaudioside A-F and Stevioside are the main compounds of stevia. KO and UGT85C2 genes are two important genes involved in biosynthesis pathway of steviol and steviolmonoside that are precursors of other SGs. Due to the very low germination rate of stevia seeds, tissue culture is the fastest way for propagation of it. Therefore, optimizing the composition of the culture medium is necessary to increase of pharmaceutical ingredients in stevia. This experiment was conducted to study the effect of different concentrations of KH2PO4 (0, 4.25, 8.5, 17, 34 µM) on the expression of KO and UGT85C2 genes using semi- quantitative RT-PCR technique as well as soluble sugar content and antioxidant activity of stevia. Analysis of variance showed a significant difference between the treatments (p≤0.01) for all measured parameters. Mean comparison using LSD (p≤0.05) showed that UGT85C2 and KO genes possessed the highest expression level in 4.25 and 17 µM KH2PO4respectively. Also, the stevia showed the highest content of soluble sugars and antioxidant activity in 34 µM KH2PO4. According to our results it seems that total steviol glycosides increased after adding KH2PO4into the culture medium, but its effect on different glycosides was not the same and probably changed the ratio of different SGs in this plant.
کلیدواژهها [English]
- Stevia Rebaudiana
- KO gene
- UGT85C2 gene
- Soluble sugars
- Antioxidant activity