بررسی الگوی بیان ژن و فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیا لیاز(pal) در اندام های رویشی نیشکر(saccharum officinarum l.) طی مراحل مختلف نموّی
چکیده
مسیر فنیل پروپانوئیدها به عنوان منبع غنی از متابولیت های گیاهی برای سنتز چوب ضروری است و به عنوان نقطه شروع برای تولید بسیاری از دیگر ترکیب های مهم درگیر در رشد و نمو گیاهان است. آنزیم pal اولین گام از مسیر فنیل پروپانوئید را کاتالیز می کند. ما در مطالعه حاضر ویژگی های طول کامل cdna pal نیشکر را مشخص کردیم. بیان ژن pal با استفاده از real – time pcr و روش مقایسه ای ??ct در اندام های مختلف نیشکر طی مراحل نموّی مختلف مطالعه شد. مطالعه بافت شناسی، فعالیت آنزیم و میزان فنل کل در اندام های مختلف طی مراحل نموّی مختلف نیز انجام شد. طول کامل cdna pal نیشکر با bp2118 حاوی 706 اسید آمینه بود که از طریق تعیین توالی مشخص گردید. مطالعه فیلوژنی و توالی اسیدهای امینه pal نیشکر شباهت بالای pal را با دیگر گونه های تک لپه مانند سورگوم، ذرت و بامبوس به ترتیب با 16/87 %، 93% ،96%شباهت نشان داد. نتایج نشان می دهد که pal نیشکر در همه اندام ها طی مراحل نموّی مختلف بیان می شود. بیشترین بیان ژن pal در ساقه طی مرحله رشد طولی بود و کمترین بیان ژن pal در برگ طی مرحله جوانه زنی مشاهده شد. بررسی روند تغییر های فعالیت آنزیم در اندام های مختلف طی مراحل نموّی بیانگر فعالیت بالای آنزیم pal در برگ در تمام مراحل نموّی و در غلاف برگ طی مرحله پنجه زنی بود. در ساقه فعالیت آنزیم طی مرحله رشد طولی و در ریشه طی مرحله جوانه زنی افزایش یافت. بررسی های ما نشان داد در بررسی روند تغییر های میزان فنل کل، بیشترین میزان فنل کل در برگ طی مراحل جوانه زنی و بلوغ، در غلاف برگ طی مرحله جوانه زنی، در ساقه طی مرحله رشد طولی و در ریشه طی مرحله بلوغ بود. فعالیت آنزیم pal با میزان فنل کل در اندام های مختلف طی مراحل نموّی مختلف گیاه مذکور مطابقت داشت. علت تفاوت میزان این ترکیب های در سطح اندام های مختلف را می توان به دلیل وجود هتروژنتی در بافت های مختلف و ویژگی های شیمیایی و بیوشیمیایی این ترکیب ها نسبت داد. pal به عنوان یک آنزیم مسیر فنیل پروپانوئیدی، نقش اساسی در نمو نیشکر به ویژه بافتهای چوبی شده بازی می کند.