Modern Genetics Journal

fa بررسی تأثیر نانوذرات نقره بر الگوی بیان ژن لیمونن سنتاز در کشت سوسپانسیون سلولی زیره سیاه اروپایی (Carum carvi L.) The effects of Silver Nanoparticles on the expression pattern of Limonene Synthase gene in Cell culture in Carum carvi L. ژنتیک گیاهی Subject 01 پژوهشی کامل Applicable زیره سیاه اروپایی (Carum Carvi L.)، گونه‌ای مهم از خانواده‌ی چتریان است که دارای ترکیبات ترپنی ارزشمندی می‌باشد. هدف از این مطالعه، ابتدا تعیین اثر تیمارهای مختلف هورمونی در تولید کالوس از ریز نمونه برگ و ریشه و همچنین انتخاب ریز نمونه و تیمار هورمونی برتر جهت کشت سوسپانسیون و سپس بررسی اثر نانوذرات نقره بر تحریک تولید متابولیت‌های ثانویه و بیان ژن لیمونن سنتاز در کالوس حاصل از کشت سوسپانسیون سلولی بود. نخست اثر 6 تیمار هورمونی در محیط کشت MS بر کال‌زایی دو ریز نمونه (برگ و ریشه) با اندازه‌گیری صفات کمی شامل سطح و حجم کالوس و درصد کال‌زایی و صفات کیفی بافت و رنگ کالوس و میزان کال‌زایی در هر یک از تیمارها بررسی شد. با درنظر گرفتن صفات فوق، ریز نمونه برگ در تیمار هورمونی MS2 که شامل (0.5 mg/l)IBA (0.1 mg/l), 2IP (0.5 mg/l) and BA  بود، به‌عنوان ریز نمونه و تیمار هورمونی برتر شناسایی شدند. جهت ادامه مطالعات کالوس‌های حاصل از ریز نمونه و تیمارهورمونی برتر به محیط کشت سوسپانسیون سلولی حاوی محیط کشت MS بدون آگار منتقل و نمونه‌ها تحت شرایط تاریکی در دمای °C24 روی شیکر با rpm 120 قرار داده شدند. بعد از تکثیر کالوس‌ها و رسیدن به رشد مطلوب، نمونه‌ها با نانوذرات نقره در دو غلظت 50 و 100 mg/l تیمار شدند و از کالوس‌ها در بازه زمانی صفر، 24 و 48 ساعت بعد از تیمار نمونه‌گیری انجام گرفت. داده‌های حاصل از GC و GC/MS و نیز بررسی بیان ژن لیمونن سنتاز نشان داد که نانوذرات نقره به‌عنوان یک محرک غیرزنده با تشدید پاسخهای دفاعی در زیره سیاه، باعث تغییر در میزان سنتز متابولیتهای ثانویه مانند لیمونن، کاروون، کارواکرول، تیمول، پی-سایمن و گاما-ترپینن و همچنین افزایش بیان ژن لیمونن سنتاز شد. به‌طوری‌که در بازه زمانی 24 ساعت و غلظت mg/l 100 و بازه زمانی 48 ساعت و غلظت mg/l 50 در مقایسه با نمونه شاهد بالاترین میزان بیان ژن لیمونن سنتاز مشاهده شد. <div style="text-align: justify;">European black cumin (Carum carvi L.) is an important species of the Apiacea family that has valuable terpene compounds. The aims of this study were, to determine the effect of different hormonal treatments on the production of callus from leaf and root explants and also to select the best explant and hormonal treatment for cell culture, and then to investigate the effect of silver nanoparticles on the stimulation of the production of secondary metabolites and the expression of the Limonene synthase gene in callus was obtained from cell culture. First, the effect of 6 hormone treatments in MS culture medium on the callus produced from two explants (leaf and root) were investigated by measuring three quantitative and qualitative traits in each of the treatments. Considering the above traits, leaf explant in MS2 hormone treatment, which included IBA (0.1 mg/l), 2IP (0.5 mg/l) and BA (0.5 mg/l), were identified as superior explant and hormone treatment. To continue the studies, the calluses obtained from the superior explant on the superior hormone treatment were transferred to the cell culture medium containing MS culture medium without agar. Then the samples were placed in a shaker at 120 rpm under dark conditions at a temperature of 24°C. After multiplying the callus and reaching the desired growth, the samples were treated with silver nanoparticles in two concentration of 50 and 100 mg/l, and samples were taken from the calluses at zero, 24 and 48 hours after the treatment. The data obtained from GC and GC/MS and the results of limonene synthase gene expression showed that silver nanoparticles as a non-living stimulus by intensifying defense responses in black cumin, caused a change in the synthesis rate of secondary  metabolites such as Limonene, Carvone, Carvacrol, Thymol, p-Cymene and γ-Terpinene and also increased the expression of Limonene synthase gene.  </div> بیان ژن, زیره سیاه اروپایی, کشت سوسپانسیون, لیمونن سنتاز, متابولیت ثانویه. Cell culture, European black cumin, gene expression, Limonene synthase, Secondary-metabolites. 33 47 http://mg.genetics.ir/browse.php?a_code=A-10-418-1&slc_lang=fa&sid=1 zahra Dehghani-Aghchekohal زهرا دهقانی آغچه کهل Zahra.dehghani71@yahoo.cm 10031947532846007465 10031947532846007465 No Department of Plant Breeding and Biotechnology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran. گروه بیوتکنولوژی و بهنژادی گیاهی ، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران Mansour Omidi منصور امیدی momidi@ut.ac.ir 10031947532846007466 10031947532846007466 Yes Department of Agronomy and Plant Breeding, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران Reza Azizinezhad رضا عزیزی نژاد r.azizi@srbiau.ac.ir 10031947532846007467 10031947532846007467 No Department of Plant Breeding and Biotechnology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه بیوتکنولوژی و بهنژادی گیاهی ، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران Ali Reza Etminan علیرضا اطمینان alietminan55@yahoo.com 10031947532846007468 10031947532846007468 No Department of Plant Breeding and Biotechnology, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran گروه بیوتکنولوژی و بهنژادی گیاهی، واحد کرمانشاه ، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ‌ایران