Modern Genetics Journal

fa همسانه سازی ملکولی، بیان و مشخصه یابی راه انداز پاسخ دهنده به تنش خشکی ژن لینالول سنتاز (Lins) در برخی از توده های بذری ریحان Molecular cloning, expression and characterization of drought responsive promoter of linalool synthase gene (Lins) in some populations of basil (Ocimum basilicum L.) ژنتیک گیاهی Subject 01 پژوهشی کامل Applicable <div style="text-align: justify;">ریحان (Ocimum basilicum L.)، گیاهی دارویی و معطر که در طب سنتی در درمان بسیاری از بیماری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. مونوترپن‌ها، سسکوئی ترپن‌ها و فنیل پروپانوئیدها حجم عمده اسانس ریحان را تشکیل می‌دهند. بخش قابل توجهی از ترپنوئیدها را ترکیب مونوترپن فرار لینالول تشکیل می‌دهد که به‌علت اثرات دفاعی، در مکانیسم تحمل گیاه در برابر انواع تنش‌های محیطی بسیار مورد اهمیت می‌باشد. آنزیم لینالول سنتاز (Lins) آنزیم کلیدی در مسیر بیوسنتز ترپنوئیدها، تبدیل پیش‌ماده اصلی مونوترپن‌ها (GPP) را به ترکیب نهایی لینالول را انجام می‌دهد. در تحقیق حاضر، برای بررسی تاثیر تنش خشکی بر شکل‌گیری و کنترل تنظیم نسخه‌برداری بر مسیر بیوسنتز ترکیب لینالول در سه توده دارویی ریحان، پروفیل بیان نسبی ژن کلیدی <a name="_Hlk83475774">ObLins </a>در مسیر بیوسنتز لینالول در شرایط شاهد (100 درصد ظرفیت زراعی) و سه سطح تنش خشکی (1W: 75، 2W: 50 و 3W: 25 درصد ظرفیت زراعی)، با استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز در زمان واقعی (qRT-PCR) بررسی شد. به‌منظور مطالعه نحوه تنظیم الگوی بیان ژن ObLins در شرایط تنش خشکی، جداسازی، مشخصه‌یابی، آنالیز عملکردی راه‌انداز <a name="_Hlk83475786">pObLins </a>نیز انجام گرفت. نتایج نشان داد، در راه‌انداز این ژن، عناصر تنظیمی پاسخ‌دهنده به تنش خشکی شامل MBS، MYB-site، WRKY710S، W-Box،CCAAT-Box ،DRE2  و CBFHV و محل اتصال فاکتورهای نسخه‌برداری مؤثر در نسخه‌برداری ژن ObLins در مواجه با تنش خشکی وجود دارد. بیان موقت ژن گزارشگر GUS تحت کنترل راه‌انداز pObLins در برگ‌های گیاه توتون نشان داد که با حضور cis-elementهای پایه و جایگاه اتصال فاکتورها و تقویت کننده‌های رونویسی، این راه‌انداز قادر به هدایت و بیان پایه این ژن است. با توجه به‌حضور عناصر تنظیمی پاسخ‌دهنده به تنش‌های زیستی و غیر زیستی در راه‌انداز ژن ObLins، انتظار می‌رود این راه‌انداز قادر به بیان ژن ObLins در پاسخ به تنش‌های محیطی با تنظیم میزان رونویسی آن باشد. </div> <div style="text-align: justify;">Basil (Ocimum basilicum L.) is a medicinal and aromatic plant, which is used in traditional Iranian medicine. Monoterpenes, sesquiterpenes and phenylpropanoids make up the bulk of the essential oil of basil. A significant part of terpenoids is composed of the volatile monoterpene compound linalool, which is very important in the plant's tolerance mechanism against various environmental stresses due to its defensive effects. Linalool synthase (Lins), as a key enzyme of terpenoids biosynthesis pathway, converts the main precursor of monoterpenes into final compound linalool. In current research, to explore the formation and transcriptional control exerted on this pathway, relative expression profile of key gene in the biosynthesis pathway of linalool (ObLins) were evaluated in the three cultivars of O. basilicum under control (100% FC) and the three levels of drought stress (W1: 75% FC, W2: 50% FC and W3: 25% FC) using quantitative real-time PCR. In order to regulate the expression pattern of ObLins gene under drought stress, isolation, characterization and functional analysis of pObLins promoter were performed. The results show that in the promoter of this gene, regulatory elements responsive to drought stress including MBS, MYB-site, WRKY710S, W-Box, CCAAT-Box, DRE2 and CBFHV and the binding site of transcription factors influencing gene transcription of linalool synthase is present under drought stress. Transient expression of the GUS gene under pObLins promoter control in Nicotiana tabacum leaves showed that this promoter with the presence of core elements was able to direct the basal expression of this gene. Due to the presence of cis-regulatory elements responding to biotic and abiotic stresses in the ObLins gene promoter, it is expected that this promoter will be able to express the ObLins gene in response to environmental stresses by regulating its transcription rate.</div> لینالول, تنش خشکی, بیان ژن, راه انداز, عناصر تنظیمی Linalool, drought stress, gene expression, promoter, regulatory elements 193 203 http://mg.genetics.ir/browse.php?a_code=A-10-129-1&slc_lang=fa&sid=1 Fatemeh Khakdan فاطمه خاکدان f.khakdan@semnan.ac.ir 10031947532846006642 10031947532846006642 Yes Department of Biology, Farzanegan Campus, Semnan University, Semnan, Iran گروه زیست شناسی، پردیس فرزانگان- دانشگاه سمنان Zahra Shirazi زهرا شیرازی z.shirazi@rifr-ac.ir 10031947532846006643 10031947532846006643 No Department of Biotechnology Research, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), National Botanical Garden, Tehran Karaj Freeway, Tehran, Iran بخش تحقیقات زیست فناوری، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران