همسانه‌سازی و بررسی الگوی بیان ژن سولاسونین گلیکوزیل‌ترانسفراز در گیاه دارویی تاجریزی سیاه (Solanum nigrum) تحت تیمار متیل‌جاسمونات

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه ژنتیک و به نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین

2 دانشیار، گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین، ایران.

10.22092/ijrfpbgr.2026.372298.1491

چکیده

سابقه و هدف: تاجریزی سیاه(Solanum nigrum L.)  از گیاهان دارویی خانواده سولاناسه محسوب می­شود که به­دلیل دارا بودن گلیکوآلکالوئیدهای استروئیدی مانند سولاسونین با خواص ضدتوموری، ضدالتهاب و ضدمیکروبی مورد توجه قرار گرفته است. آنزیم سولاسونین گلیکوزیل‌ترانسفراز (SGT1) با گلیکوزیله‌ کردن آگلیکون استروئیدی سولاسودین در مرحله نهایی بیوسنتز این ترکیب نقش محوری دارد. با توجه به اینکه اطلاعات دقیقی از ژن کدکنندهSGT1  و الگوی بیانی آن در این گیاه در دسترس نیست؛ هدف از این پژوهش، جداسازی cDNA کدکننده SGT1 و بررسی الگوی بیانی آن در اندام‌های مختلف گیاه تحت تأثیر الیسیتور متیل‌جاسمونات به‌عنوان یک تنظیم‌کننده کلیدی متابولیسم ثانویه گیاهی بود.
مواد و روش‌ها: آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار برای مطالعه اثر متیل جاسمونات بر القاء بیان ژن  (SGT1) طراحی و اجرا گردید. کشت بذرهای تاجریزی سیاه در گلخانه انجام شد. نمونه­های برگی، میوه سبز نارس و میوه رسیده یک روز پس از محلول‌پاشی گیاهان در مرحله زایشی با متیل‌جاسمونات (µM 100) تهیه گردید. با استفاده از داده‌های ترنسکریپتومی پایگاه داده NCBI و ابزار Blastn توالی توافقی شناسایی و جداسازیcDNA  کدکننده SGT1 با آغازگرهای اختصاصی طراحی شده انجام شد. قطعه تکثیر شده پس از خالص‌سازی در ناقل pNovel T/A Lethal Vector  درج و در باکتری E. Coli (DH5α) همسانه‌سازی و توالی‌یابی شد. بررسی بیان نسبی ژن SGT1 با تکنیک qRT- PCR  با آغازگرهای اختصاصی و ژن Elongation factor 1α انجام شد. داده‌های بیانی با روش ΔΔCt تحلیل و تجزیه واریانس و مقایسه میانگین‌ها به روش دانکن با نرم‌افزارهای MSTATC و Excel انجام گردید.
نتایج: توالی cDNA کدکننده آنزیم SGT1 با طول 1479 جفت باز از تاجریزی سیاه جداسازی و همسانه‌سازی شد. تحلیل توالی پروتئینی حکایت از حضور دامین­های محافظت‌شده اوریدین دی‌فسفات (با طول 51 اسیدآمینه) و PSPG (Plant Secondary Product Glycosyltransferase) در انتهای کربوکسیل داشت. موتیف HCGTNS به­عنوان توالی مشخصه (Sequence signature) آنزیم‌های SGT1 در جنس Solanum گزارش شده است. تحلیل فیلوژنتیکی نشان داد که SGT1 تاجریزی سیاه در مجاورت S. Dulcamara قرار دارد که بیانگر نزدیکی تکاملی این دو گونه است. نتایج مطالعه الگوی بیانی نشان‌دهنده اثر معنی‌دار اندام، متیل جاسمونات و اثر متقابل آنها بود، به­طوری‌که میانگین بیان ژن در گیاهان تیمار شده نسبت به شاهد افزایش نشان داد. بالاترین سطح بیان (76/8) در میوه‌های سبز تیمارشده مشاهده شد که نسبت به شاهد افزایش 7/3 برابری داشت، در حالی که کمترین میزان بیان در میوه رسیده مشاهده گردید. نتایج نشان داد که متیل جاسمونات توانسته بیان ژنSGT1  را در تمام اندام‌ها القا نماید و پاسخ اندام‌های مختلف به این الیسیتور یکسان نبود، که نشان‌دهنده پاسخ بافت ‌اختصاصی ژنSGT1  به متیل‌جاسمونات است.
نتیجه‌گیری: شناسایی ژن SGT1 در مسیر بیوسنتز سولاسونین، اطلاعات ارزشمندی را برای درک چگونگی تولید این آلکالوئید مهم دارویی فراهم می‌کند. با توجه به خواص ضدتوموری سولاسونین، یافته‌های این پژوهش می‌تواند به عنوان پایه‌ای برای مهندسی متابولیک و توسعه راهبردهای فناوری زیستی برای تولید این ترکیب در سیستم‌های کشت سلولی یا گیاهان تراریخته مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این، شناخت تأثیر متیل جاسمونات بر تنظیم این ژن، امکان برنامه‌ریزی برای افزایش بازده تولید متابولیت‌های ثانویه را در تاجریزی سیاه فراهم می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار