اثرات نانومحرک دی اکسید تیتانیوم بر الگوی بیان ژن های مسیر بیوسنتز سنگوئینارین در مامیران کبیر (Chelidonium majus L.)

شیره گیاهی و اندام های مامیران کبیر (Chelidonium majus L.) غنی از آلکالوئیدهای ایزوکوئینولین می باشند که سنگوئینارین از گروه بنزوفنانتریدین ها از مهم ترین متابولیت های آن است که تجمع آن عمدتا در ریشه گزارش شده است. بیوسنتز سنگوئینارین نیازمند هفت مرحله واکنش از پیش ماده اس- رتیکولین می باشد که توسط آنزیم های بربرین بریدج (BBE)، شیلانتیفولین سنتتاز (CFS)، استیلوپین سنتتاز (STS)، تتراهیدروپروتوبربرین متیل ترانسفراز (TNMT)، پروتوپین هیدروکسیلاز (P6H) و دی هیدروبنزوفنانتریدین اکسیداز (DBOX) صورت می گیرد. مطالعه مسیرهای بیوسنتزی و شناسایی عوامل تاثیرگذار در افزایش تولید متابولیت های ثانویه از گام های مهم در مهندسی متابولیت می باشد. نانوذرات دسته جدیدی از محرک ها هستند که به عنوان تحریک کننده تولید متابولیت های ثانویه محسوب می شوند. بدین منظور اثر نانودی اکسید تیتانیوم در تغییر بیان ژن های مسیر بیوسنتزی سنگوئینارین مامیران کبیر در قالب آزمایش فاکتوریل با سه فاکتور غلظت نانو دی اکسید تیتانیوم، مرحله محلول پاشی و زمان پس از القای محرک مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه واریانس بیان ژن های STS، P6H، BBE و MSH تفاوت معنی داری در اثر غلظت های نانودی اکسید تیتانیوم، مدت زمان پس از محلول پاشی، دوره محلول پاشی، اندام های مختلف گیاه و اثرات متقابل آن ها در سطوح احتمال پنج و یک درصد نشان داد. میزان تجمع رونوشت های STS و P6H در ریشه نسبت به برگ و ساقه دو تا سه برابر و رونوشت ژن های BBE و MSH در ریشه چهار برابر ساقه بود. در مجموع هر سه اندام مورد مطالعه، غلظت 500 میلی گرم در لیتر نانودی اکسید تیتانیوم به ترتیب افزایش 63، 66، 500 و 91 درصدی در بیان ژن های STS، P6H، BBE و MSH نسبت به تیمار شاهد نشان دادند. زمان های 24 و 48 ساعت نسبت به 72 ساعت پس از محلول پاشی باعث حداکثر بیان در هر چهار ژن مورد مطالعه شده و غلظت 500 میلی گرم در لیتر نانودی اکسید تیتانیوم برای ژن های STS، P6H و BBE و 1000 میلی گرم در لیتر برای ژن MSH بیش ترین افزایش بیان را نشان دادند. نتایج این تحقیق نشان داد که نانوذره دی اکسید تیتانیوم در افزایش تولید سنگوئینارین مامیران کبیر از طریق تنظیم ژن های مسیر بیوسنتزی آن موثر می باشد.