پديد آورنده :
شكرآميز، متينه
عنوان :
آناليز بيان ژن هاي بيوسنتزي كاروتنوييدها در انارهاي سفيد، قرمز و سياه طي مراحل رشد ميوه
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيوتكنولوژي كشاورزي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 68 ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مجيد طالبي
توصيفگر ها :
انار , كاروتنوييد , بيان ژن , qPCR
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/02/15
رشته تحصيلي :
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/02/16
چكيده فارسي :
چکیده انار Punica granatum یکی از مهم ترین گیاهان بومی ایران است و ایران بزرگترین صادر کننده انار محسوب میشود اهمیت انار در خواص تغذیه اي دارویی زینتی و ارزش صنعتی آن است چندین گروه از ترکیبات طبیعی مانند فنولها ترپنوئیدها و آلکالوئیدها از بافت هاي مختلف انار شناسایی شده اند بر اساس مطالعات پوست انار منبع غنی از آنتی اکسیدان ها به خصوص ترکیبات فنولی و کاروتنوییدهاست کاروتنوییدها در گروه آنتی اکسیدانهاي غیر آنزیمی قرار دارند و از قوي ترین آنتی اکسیدان ها محسوب می شوند کاروتنوییدهاي گیاهی رنگیزه هاي زرد نارنجی و قرمز هستند که عالوه بر حفاظت از تنش نوري در بافت هاي حاوي کلروپالست به گلها ریشهها و میوهها رنگ میدهند و پیش ماده هورمون گیاهی آبسیزیک اسید و استریگوالکتون هستند سیگنال هاي رشد و عوامل محیطی می تواند بیان ژن کاروتنویید را به وسیله تاثیر بر تجمع کاروتنویید تنظیم کند علی رغم گستردگی مطالعات در مورد انار تاکنون تحقیقی در مورد بیان ژن هاي مسیر بیوسنتزي کاروتنوییدها انجام نشده است بنابراین هدف از این مطالعه بررسی بیان برخی از ژن هاي درگیر در مسیر بیوسنتز کاروتنوییدها مانند فیتوئن سینتاز PSY زتاکاروتن دسچوراز ZDS لیکوپن بتاسیکالز LCYB لیکوپن اپسیلون سیکالز LCYE زتاکاروتن ایزومراز ZISO کاروتنویید ایزومراز CRTISO و بتاکاروتن هیدروکسیالز CHYB در مراحل مختلف رشد میوه از پوست میوه سه رقم ایرانی ملس اصفهان قرمز شیرین پوست سفید ساوه و پوست سیاه یزد گیاه انار و ارتباط آن با میزان کاروتنویید ارقام مذکور تعیین شد بدین منظور محتواي RNA پوست تمامی نمونه ها در سه رقم انار به روش مبتنی بر CTAB استخراج و cDNA آن ها سنتز شد پس از طراحی جفت آغازگرهاي اختصاصی دماي اتصال مناسب هر یک از آنها در واکنش PCR با شیب دمایی مشخص شد و اندازه گیري میزان بیان نسبی هفت ژن دخیل در مسیر بیوسنتز کاروتنویید در واکنش Real Time PCR صورت گرفت استخراج کاروتنویید بر اساس بتاکاروتن استاندارد با حالل ان هگزان استون 1 1 انجام شد با توجه به اختالف معنی دار میزان کاروتنویید بین ارقام مورد مطالعه و مراحل رشدي میتوان نتیجه گرفت میزان کاروتنویید پوست انار تحت تاثیر رقم و مرحله رشدي است هر سه رقم در طول رشد کاهش کاروتنویید را نشان دادند بیشترین میزان کاروتنویید 63 961 میکروگرم بر گرم وزن تر در مرحله اول رقم سفید اندازهگیري شد در بین سه رقم از مرحله اول تا پنجم بیشترین مقدار کاروتنویید مربوط به رقم سفید و از مرحله ششم تا هشتم در رقم قرمز اندازه گیري شد با مقایسه میانگین در کل مراحل رشدي بیشترین مقدار کاروتنویید به ترتیب در رقم ملس اصفهان شیرین پوست سفید ساوه و پوست سیاه یزد اندازهگیري شد بیان همه ژنهاي مورد بررسی تحت تاثیر مرحله رشدي قرار گرفت و رقم اثر معنی دار بر میزان بیان نسبی ژنهاي ZISO LCYB ZDS PSY و CHYB داشت اثر رقم بر روي بیان نسبی ژنهاي LCYE و CRTISO معنی دار نبود در این پژوهش بیان ژن ها در ارقام انار متفاوت بود در مقایسه بین سه رقم بیشترین بیان ژن هاي ZDS PSY ZISO LCYB و CHYB مربوط به رقم قرمز و بیشترین بیان ژن هاي CRTISO و LCYE مربوط به رقم سیاه بود ژن هاي مورد مطالعه در هر رقم با توجه به مراحل رشدي بیان متفاوت نشان دادند به طوري که در رقم پوست سیاه یزد باالترین میزان بیان ژن هاي CHYB LCYB و CRTISO در مرحله پنجم و ژنهاي ZDS PSY و ZISO در مرحله هفتم رشدي مشاهده شد در رقم شیرین پوست سفید ساوه ژنهاي ایزومراز CRTISO و ZISO در مرحله پنجم و ژن هاي PSY LCYB و LCYE در مرحله دوم رشدي باالترین میزان بیان را داشتند در رقم ملس اصفهان باالترین میزان بیان هفت ژن مورد مطالعه در مرحله هفتم اندازه گیري شد ممکن است بیان باالي هم زمان ژن هاي LCYB و LCYE در مراحل آخر رشد رقم قرمز و ابتداي مراحل رشد در ارقام سفید و سیاه نشان از تولید آلفاکاروتن و در پی آن لوتئین باشد اما در مراحل اولیه رشد رقم قرمز و مراحل آخر رشد در دو رقم سفید و سیاه با کاهش بیان LCYE ممکن است مسیر به سمت بتاکاروتن پیش رود با این حال آنالیز ژن LCYB پیچیده است چون همپوشانی عملکرد آن در بیوسنتز بتاکاروتن و آلفاکاروتن وجود دارد عدم تطابق میزان بیان ژن هاي مسیر با محتواي کاروتنویید می تواند مربوط به نقش آنتی اکسیدانی کاروتنویید در تنش باتوجه به عدم امکان کنترل شرایط محیطی و تجزیه کاروتنویید در اثر فعالیت Carotenoids cleavage dioxygenases CCD باشد كلمات كلیدی انار کاروتنویید بیان ژن qPCR
چكيده انگليسي :
Expression analysis of carotenoid biosynthetic genes in white red and black pomegranates during fruit developmental stages Matineh Shekaramiz shekaramizmatineh@gmail com April 17 2019 Department of Agricultural Biotechnology Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Majid Talebi mtalebi@cc iut ac irAbstractPomegranate Punica granatum is one of the important endemic plants in Iran as the largest its exporter Pomegranate isimportant for its nutritional medicinal and ornamental properties as well as industrial values Several groups of naturalproduct compounds such as phenolics terpenoids and alkaloids have been identified from various pomegranate tissues According to studies the peels of pomegranate is as a rich source of antioxidants especially phenolic compounds andcarotenoids Carotenoids are the non enzymatic antioxidants and considered to be the most powerful antioxidants Plantcarotenoids are essential to provide photoprotection in chloroplast containing tissues These yellow orange and red pigmentsalso provide color to flowers roots and fruits and they are precursors of the phytohormones abscisic acid and strigolactone Developmental and environmental signals can regulate carotenoid gene expression thereby affecting carotenoidaccumulation Despite extensive research on pomegranate no comprehensive study has been conducted on the expression ofthe carotenoid biosynthesis pathway genes Therefore the aim of this study was analyze the expression of some genesinvolved in the carotenoid biosynthesis pathway such as phytoene synthase PSY zeta carotene desaturase ZDS lycopenebeta cyclase LCYB lycopene epsilon cyclase LCYE zeta carotene isomerase ZISO carotenoid isomerase CRTISO andbeta carotene hydroxylase CHYB in eight developmental stages from peel of three Iranian pomegranate cultivars MalasIsfahan red peel Shirin Poost Sefid Saveh white peel and Poost Siyah Yazd black peel and its correlation with theamount of carotenoid For this purpose the RNA content was extracted from the peel of three pomegranate cultivars usingCTAB based method and their cDNA was synthesized Following the design of specific primers the appropriate annealingtemperature of each of them was determined by gradient PCR and the relative expression of the seven genes were evaluatedby using real time PCR The total content of carotenoids was determined using a standard curve of carotene in n hexane acetone 1 1 Significant difference in carotenoid content between the cultivars and developmental stages showed that theamount of carotenoid in pomegranate is influenced by cultivar and developmental stage The carotenoid content was reducedduring development The highest carotenoid 169 36 g g FW was measured at the first stage of the white cultivar Amongthe three cultivars from the first to fifth stages the highest amount of carotenoid was related to the white cultivar and fromsixth to eighth stages was measured in red cultivar The highest amount of carotenoid was measured in Malas Isfahanfollowed by Shirin Poost Sefid Saveh and Poost Siyah Yazd Expression of all investigated genes was influenced by thedevelopment stage The cultivar had a significant effect on the relative expression of PSY ZDS LCYB ZISO and CHYBgenes The effect of cultivar on the relative expression of LCYE and CRTISO genes was not significant The highestexpression of PSY ZDS LCYB ZISO and CHYB genes was related to the red cultivar and the highest expression of CRTISOand LCYE genes was related to black cultivar In black cultivar the maximum expression of LCYB CHYB and CRTISO geneswas detected in the fifth stage and the highest expression of PSY ZDS and ZISO genes was observed at the seventh stage The highest expression in white cultivar was measured in isomerase genes of CRTISO and ZISO at the fifth stage andincreased in the expression of PSY LCYB and LCYE genes at the second stage In red cultivar the highest expression of theall genes was measured in
استاد راهنما :
مجيد طالبي
