بررسی اثر الیسیتورهای قارچی بر میزان پودوفیلوتوکسین و بیان ژن و فعالیت آنزیمهای فنیل آلانین آمونیا لیاز و سینامیل الکل دهیدروژناز در linum album
چکیده
کتان سفید (linum album kotschy ex boiss.) که یکی از گونه های گیاهی بومی ایران می باشد، دارای پودوفیلوتوکسین و دیگر ترکیبات لیگنانی است. پودوفیلوتوکسین، لیگنانی است که در گونه های گیاهی معدودی حضور دارد و به دلیل خواص ضد سرطانی اهمیت دارویی زیادی پیدا کرده است. دست ورزی محیط های کشت سلولی با الیسیتورها یکی از راهکارهای مهم جهت القای متابولیسم ثانوی و تولید متابولیت های ارزشمند می باشد. در این پژوهش، ابتدا اثر غلظت های مختلف عصاره قارچهای fusarium graminearum، rhizoctonia solani،rhizopus stolonifer ، trichoderma virideو sclerontinia sclerotiarum و همچنین کیتین و کیتوزان بر رشد سلول و میزان پودوفیلوتوکسین و لاریسی رزینول در کشت سلول کتان سفید بررسی شد. نتایج نشان داد الیسیتور های قارچی مختلف اثرات منحصر به فردی در تولید لیگنان ها داشتند، به طوری که در بین الیسیتورهای قارچی مورد بررسی، بیشترین مقدار تولید پودوفیلوتوکسین در یاخته های تیمار شده با f. graminearum به میزان شش برابر نمونه های شاهد (141 میکروگرم بر گرم وزن خشک) مشاهده شد، در حالی که r. stolonifer باعث القای بیشترین میزان لاریسی رزینول به میزان هفت برابر نمونه های شاهد (365 میکرو گرم بر گرم وزن خشک) شد. سلول های تیمار شده با غلظت 100 میلی گرم در لیتر افزایش تولید پودوفیلوتوکسین به میزان دو برابر نمونه های شاهد، 7/36 میکروگرم بر گرم وزن خشک، را نشان داد. نتایج بررسی لیگنان ها در زمان های مختلف بعد از اعمال تیمار نشان داد که بیشترین مقدار پودوفیلوتوکسین و لاریسی رزینول در سلول های تیمار شده با الیسیتورهای قارچی به استثنای s. sclerotiorum و کیتوزان در روز پنجم بعد از تیمار مشاهده شد در حالیکه عصاره قارچ s. sclerotiorum در روز سوم بعد از اعمال تیمار باعث القای بیشترین مقدار لیگنان ها شد. فعالیت آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز(pal) و سینامیل الکل دهیدروژناز (cad) که در مراحل ابتدایی مسیر بیوسنتزی پودوفیلوتوکسین قرار دارند، بعد از افزودن عصاره های قارچی و کیتوزان به محیط کشت افزایش یافت که اوج فعالیت آن بعد از گذشت سه تا پنج روز مشاهده گردید. مطالعه بیان ژن ها با تکنیک real-time rt-pcr نشان داد که بیان ژن هایpal ، cad و پینورزینول لاریسی رزینول ردوکتاز (plr) به طور معنی داری تحت تاثیر الیسیتورها افزایش یافت. در بین الیسیتورهای مورد بررسی، عصاره قارچ های f. graminearum و r. stolinofer بیشترین تاثیر را بر بیان ژنهای pal، cad،plr و نیز سیناموئیل coa ردوکتاز (ccr) داشتند که این تغییر در بیان ژن ها با افزایش میزان لیگنان ها مطابقت داشت. افزایش تولید لیگنان ها توسط الیسیتورها احتمالاً در اثر القای پارامترهای مختلف پاسخ های دفاعی نظیر افزایش فعالیت و بیان ژنهای pal و cad و همچنین بیان ژن کلیدی در مسیر بیوسنتز لیگنان ها می باشد. نتایج این پژوهش نشان داد plr نقش مهمی در افزایش تولید لیگنان ها تحت تاثیر الیسیتورهای قارچی دارد. بر اساس این نتایج پیشنهاد می شود با افزایش بیان آنزیم plr ، می توان تولید بیشتر لیگنان ها در کشت سلول کتان سفید را القا کرد.