شماره مدرك :
18333
شماره راهنما :
2032 دكتري
پديد آورنده :
افشاري، مهوش
عنوان :

تأثير كم آبي و قارچ ميكوريزا بر صفات مورفوفيزيولوژيك و بيان ژن هاي مرتبط با سنتز تانشينون ها در برازمبل

مقطع تحصيلي :
دكتري
گرايش تحصيلي :
ژنتيك و به نژادي گياهي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1401
صفحه شمار :
هجده، [249]ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
برازمبل , تنش كم آبي , بيان ژن , قارچ ميكوريزا , فعاليت آنتي اكسيداني , خاصيت آنتي گلايكيشن
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/12/22
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
كشاورزي
دانشكده :
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/12/22
كد ايرانداك :
2912926
چكيده فارسي :
ايران داراي ذخاير ارزشمند ژنتيكي از بسياري گياهان دارويي مي¬باشد. برازمبل (Salvia subg. Perovskia) متعلق به خانواده نعناعيان مي¬باشد كه داراي مصارف متعددي در صنايع غذايي، آرايشي و به ويژه دارويي است. خشكي از جمله تنش¬هاي فيزيكي است كه به عنوان مهم¬ترين عامل محدود كننده رشد و توليد گياهان در اكثر نقاط جهان و ايران شناخته شده است. در مطالعه اول صفات مورفوفيزيولوژيك و متابوليت¬هاي ثانويه اندام هوايي و ريشه 18 جمعيت برازمبل در سه محيط رطوبتي عدم تنش (شاهد)، تنش خشكي متوسط و تنش خشكي شديد در طي دو سال زراعي در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه صنعتي اصفهان ارزيابي شدند. آزمايش در هر كدام از سطوح رطوبتي در قالب طرح پايه بلوك كامل تصادفي با سه تكرار اجرا گرديد. نتايج نشان داد كه بيشترين محتواي تانشينون كل ريشه جمعيت¬ها در تنش كم آبي ملايم و بيشترين تجمع اسانس اندام هوايي در تنش كم آبي شديد حاصل گرديد. جمعيت¬هاي SYaKH از گونه S. yangii و SAbKL از گونه S. abrotanoides جمعيت¬هاي برتر از لحاظ فعاليت آنتي اكسيداني آنزيمي، محتواي پلي¬فنولي و غلظت تانشينون كل بالا در محيط تنش و عدم تنش بودند و اين جمعيت¬ها براي مطالعات گلداني انتخاب شدند. دلتا- 3 كارن، كامفور، 1و8 سينئول، برنئول، ميرسن و آلفا¬پينن به عنوان تركيبات اصلي اسانس جمعيت¬هاي برازمبل شناسايي شدند. در جمعيت¬هاي گياهي با افزايش شدت تنش كم آبي، مجموع مونوترپن¬هاي اكسيژنه افزايش يافت و در مقابل ميزان تجمع سسكويي¬ترپن¬ها (اكسيژنه و هيدروكربنه) روند نزولي نشان داد. در مطالعه دوم تغييرات بيان ژن¬هاي KSL، HMGR و DXS1 در ريشه دو جمعيت منتخب در طول نه روز قطع آبياري با آزمايش Real Time PCR مورد بررسي قرار گرفت. همچنين جهت بررسي روند تغييرات محصولات اين ژن¬ها در شرايط تنش، غلظت تانشينون IIA، كريپتو¬تانشينون و بتا- هيدروكسي كريپتو-تانشينون با دستگاه كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا (HPLC) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاكي از آن بود كه سطح mRNA ژن¬هاي مورد مطالعه به طور قابل توجهي در اثر تشديد يافتن محدوديت آب در خاك افزايش يافت كه به طور همزمان منجر به افزايش محتواي تانشينون كل، تانشينون IIA، كريپتو¬تانشينون و بتا- هيدروكسي كريپتو¬تانشينون در هر دو جمعيت شد. HPLC با استفاده از استانداردهاي تركيبات فنوليك و فلاونوئيد توانست 11 تركيب شاخص را در دو جمعيت منتخب برازمبل تعيين نمايد. رزمارينيك اسيد و روتين بيشترين ميزان را در ميان تركيبات مورد مطالعه داشتند. در مطالعه سوم اثر همزيستي با قارچ ميكوريزا بر تحمل به خشكي در اندام هوايي و ريشه دو جمعيت¬ منتخب برازمبل مورد بررسي قرار گرفت. تلقيح با F. mosseae، R. intraradices و تركيب دو گونه قارچ ميكوريزا نسبت به عدم مصرف قارچ ميكوريزا، تجمع پلي¬فنول¬ها و فعاليت آنزيم¬هاي آنتي اكسيداني پراكسيدازي را بدون توجه به رژيم¬هاي آبياري در برگ و ريشه به طور قابل توجهي بهبود بخشيد و بيشترين ميزان فعاليت اين سيستم آنتي اكسيداني آنزيمي¬ و غيرآنزيمي در نمونه¬هاي تلقيح شده با F. mosseae حاصل گرديد. همچنين همزيستي قارچ¬هاي ميكوريزا با ريشه تاثير مثبت بر غلظت فسفر، رنگيزه¬هاي فتوسنتزي، درصد اسانس و محتواي نسبي آب در برگ و تجمع تانشينون كل در ريشه نشان داد و از اين طريق به تحمل شرايط خشكي توسط گياهان كمك نمود. طبق نتايج كروماتوگرافي گازي، تلقيح با قارچ ميكوريزا نسبت به شرايط عدم تلقيح، ميزان تجمع سسكويي¬ترپن¬هاي هيدروكربنه (كريوفيلن و آلفا ¬هيومولن) را كاهش داد و در مقابل تجمع تركيبات عمده اسانس شامل 1و8 سينئول، دلتا- 3 كارن، كامفور و برنئول را در هر دو جمعيت گياهي به طور قابل توجهي بهبود بخشيد؛ بنابراين موجب افزايش درصد تركيبات مهم اسانس¬ اين گياه و در نتيجه افزايش كيفيت آن¬ گرديد. در مطالعه چهارم اثر عصاره برگ و ريشه دو جمعيت¬ منتخب برازمبل و همچنين هشت تركيب پلي¬فنوليك شاخص عصاره متانولي آن¬ها به صورت جداگانه، بر خاصيت آنتي¬گلايكيشن مورد بررسي قرار گرفت. كاهش مقدار جذب در نمونه‌هاي حاوي عصاره¬هاي گياهي و تركيبات پلي¬فنوليك و نزديك شدن ميزان جذبشان به نمونه كنترل منفي (آلبومين خالص) مي‌تواند دليلي بر اثر مهاركنندگي عصاره¬ها بر فرآيند گلايكيشن باشد؛ كه اين توانايي در نمونه برگ حاوي عصاره برازمبل نسبت به ريشه در هر دو جمعيت بيشتر بود. همچنين طبق نتايج به دست آمده، تركيبات فنولي رزمارينيك اسيد و روتين در مقايسه با ساير تركيبات شاخص فعاليت آنتي گلايكيشن بيشتري نشان دادند. همچنين بين خاصيت آنتي گلايكيشن نمونه¬هاي حاوي عصاره و فعاليت آنتي اكسيداني آن¬ها ارتباط مستقيم وجود داشت.
چكيده انگليسي :
In the first study, the morpho-physiological traits and secondary metabolite variation of leaves and roots of 18 populations belonging to Salvia subg. Perovskia were eva‎luated in three levels of irrigation, including well-watered condition (as control), moderate deficit irrigation and severe deficit irrigation during the two consecutive years in an experimental field. The field experiment results showed that the highest total tanshinone content of roots and essential oil content of aerial parts were obtained in moderate deficit irrigation and severe deficit irrigation, respectively. SYaKH population from S. yangii species and SAbKL from S. abrotanoides species were elite populations with high values of non-enzymatic and enzymatic antioxidant activities, polyphenolic contents and total tanshinones concentration in stress and non-stress conditions, and these populations were selected for further studies. Based on GC-MS analysis, δ-3-Carene, camphor, 1,8-cineol, borneol, myrcene and α-pinene were the main constituents. The biosynthesis of the oxygenated monoterpenes induced with increasing water deficit levels in plant populations, as compared with a well-watered irrigation regime. Although, the sesquiterpenes (oxygenated sesquiterpenes and sesquiterpene hydrocarbons) decreased with the severity of stress. In the second study, quantitative real-time PCR was performed for transcriptional analysis of tanshinones biosynthesis genes (DXS1, HMGR, KSL). Drought stress conditions was imposed by the cessation of irrigating during 9 days. Moreover, in order to eva‎luate the product of the genes in stress conditions, high-performance liquid chromatography (HPLC) was used to determine the tanshinone IIA, cryptotanshinone, hydroxy-cryptotanshinone in the root extracts. The expression ratios of all studied genes were markedly induced by the drought stress, which resulted in elevated contents of total tanshinones, tanshinone IIA, cryptotanshinone, hydroxy-cryptotanshinone in both plant species. HPLC analysis revealed the presence of 11 phenolic compounds, whose values generally increased with increasing water stress. Rosmarinic acid and rutin were the major phenolic compounds in both plant species. In the third study, the modulating effect of arbuscular mycorrhizal fungi symbiosis on the water deficit stress symptoms was explored in two elite populations. Inoculation with F. mosseae, R. intraradices, and mixed AMF dramatically elevated polyphenolics and peroxidase activities in all irrigation regimes compared to their corresponding non-AMF samples in both leaf and root systems, in which these enzymatic and non-enzymatic antioxidant activities reached a peak when plants were inoculated by F. mosseae. AMF inoculation alleviated the deleterious impacts of water stress by increasing the phosphorus uptake, chlorophyll biosynthesis, quantity of essential oils and relative water content. Taking into account the essential oil groups, AMF colonization elevated some essential oil components, such as oxygenated monoterpenes, 1,8-cineol, camphor, and borneol, whereas the main sesquiterpenes, including E-β-caryophyllene and α-humulene, remarkably decreased, and thereby, improved the quality of essential oils. In the fourth study, the influence of crude extracts from both leaves and roots of two elite populations and their main polyphenolic compounds on anti-glycation properties were eva‎luated. The reduction in absorbance of the treated samples with crude extracts and their main polyphenol compounds indicated that their efficacy on alleviating the glycation reaction tends to be more pronounced in leaves as compared with the root systems. Moreover, among the biophenol compounds, rutin and rosmarinic acid showed the highest inhibitory effect on BSA glycation. In this study, there was a direct correlation between antioxidant and anti-glycation activity.
استاد راهنما :
پرويز احسان زاده , مهدي كديور
استاد مشاور :
پرويز احسان زاده , مهدي كديور
استاد داور :
پرويز احسان زاده , مهدي كديور , محمدحسين ميرجليلي
لينک به اين مدرک :

بازگشت