بررسی بیان برخی ژن های مسیر بیوسنتز رنگ زعفران (crocus sativus l.) با استفاده از کشت بافت (تخمدان- گلپوش) و rt-pcr

زعفران مزروعی crocus sativus l. گیاهی علفی، پایا و تریپلوئید از خانواده بزرگ زنبقیان (iridaceae) است که از طریق رویشی بنه ها (corm) تکثیر می شوند. سه ترکیب اصلی از مشتقات کاروتنوئیدی زعفران، کروسین (رنگ)، گلیکوزید پیکروکروسین (طعم) و ماده معطر سافرانال (عطر) می باشند. تکنیک کشت بافت در شیشه، روش با ارزش برای تولید ساختار های کلاله مانند (slss) می باشد. در کلاله کامل زعفران (in vivo) کروسین از طریق مسیر موالونات و غیرموالونات بیوسنتز می گردد، بررسی مولکولی مسیر بیوسنتز رنگدانه درکلاله های (slss) بدست آمده از کشت جداکشت های مختلف گل نارس زعفران موجب تأیید وجود این مسیر در شیشه بود. در این پژوهش بنه ها با جوانه های ناقص گلی و خاک اطراف آن ها از مزارع سه منطقه (شاهرود، تربت حیدریه و مردآباد کرج) جمع آوری شدند. کشت بافت تخمدان و گلپوش در محیط ms حاوی هورمون های naa و bap (mg. l-1 10) صورت گرفت. بعد از چندین واکشت به مرحله تولید ساختار کلاله مانند قرمز رنگ رسیدند. بیان دو ژن اصلی مسیر موالونات یعنی lycopene ?-cyclase (lcy) که تشکیل بتا کاروتن دو حلقه ای را از لیکوپن کاتالیز می کند و ژن ?-carotene hydroxylase (bch) که باعث هیدروکسیلی شدن بتاکاروتن و تبدیل آن به زآگزانتین می شود، در کالوس های حاوی slss به روش نیمه کمی rt-pcr با هم مقایسه شدند. بیشترین بیان در کالوس تخمدان و کالوس گلپوش شاهرود و کمترین آن در مردآباد مشاهده گردید. به علاوه خاک هر سه منطقه از لحاظ عناصر سدیم و پتاسیم تبادلی و محلول، نوع بافت خاک و هدایت الکتریکی آن ها نیز مورد آزمایش قرار گرفت. خاک شاهرود با بیشترین میزان سدیم محلول و تبادلی نسبت به دو منطقه دیگر شورترین خاک (ec= 4.1 ds/m) و خاک تربت حیدریه و مردآباد نیز به ترتیب با ds/m2/3 و 6/2 ec= در محدوده خاک با شوری ناچیز قرار گرفتند. بنابراین به نظر می رسید بنه ها و جوانه های گلی منطقه شاهرود با بیشترین تنش شوری مواجه بودند و این تنش در شدت بیان ژن های مسیر بیوسنتز کروسین نقش القا کننده داشته است. برای تأیید شدت تنش، میزان پرولین آزاد، محتوای مالون د آلدئید، قند های احیا کننده و پلی ساکارید ها درنمونه های بنه، تخمدان و کالوس حاصل از کشت تخمدان، گلپوش و کالوس حاصل از کشت سه منطقه با هم مقایسه شدند. نتایج نشان دهنده بیشترین مقدار پرولین، مالون دی آلدئید، و قند احیا کننده در نمونه های شاهرود بود. به علاوه فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی sod, pod, cat به روش الکتروفورز نیز افزایش فعالیت این آنزیم ها را در نمونه های تحت تنش شوری شاهرود تأیید کرد.