فنیل آلانین آمونیالیاز
در نشریات گروه زیست شناسی-
روش نگهداری میوه و سبزی در دمای پایین موجب کند شدن متابولیسم سلولی می گردد و یکی از رایج ترین راه ها برای افزایش عمر پس از برداشت می باشد. با این وجود، دمای کمتر از 13 درجه سانتی گراد منجر به سرمازدگی در محصولات گرمسیری می گردد که استفاده از برخی ترکیبات برونزا پیش از نگهداری باعث کاهش سرمازدگی در محصولات حساس می شود. در این پژوهش برای بررسی امکان کاهش خسارت سرمازدگی از تیمار 100 میکرومولار ملاتونین روی میوه فلفل دلمه ای در طی چهار هفته نگهداری در دمای 1±4 درجه سانتی گراد استفاده گردید. در این پژوهش درصد سرمازدگی، کاهش وزن، میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان، محتوای گونه های اکسیژن فعال و محتوای فنول کل و فلاونویید کل، فعالیت آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) و تیروزین آمونیالیاز (TAL) در زمان برداشت و چهار هفته انبارمانی و در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تیمار ملاتونین از طریق افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی مانند کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز، توانست محتوای رادیکال آزاد سوپراکسید و پراکسیدهیدروژن را کاهش دهد. همچنین نتایج نشان داد که تیمار ملاتونین از طریق افزایش میزان فعالیت آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز و تیروزین آمونیالیاز توانست محتوای فنول کل و فلاونویید کل را افزایش دهد. براساس نتایج این پژوهش تیمار ملاتونین می تواند از طریق افزایش محتوای ترکیبات آنتی اکسیدان آنزیمی و غیر آنزیمی روی ماندگاری فلفل دلمه ای موثر باشد.
کلید واژگان: آنتی اکسیدان، تیروزین آمونیالیاز، فلفل دلمه ای، فنیل آلانین آمونیالیاز، ماندگاریIntroductionBell pepper (Capsicum annuum L.) belongs to the Solanaceae family, it contains high amounts of bioactive compounds such as phenolic, flavonoid, and antioxidant compounds. These nutrients have anti-cancer properties. However, bell pepper can usually be stored for several days during transport or at the time of sale in the store, or after purchase by consumers. In this period of time, the surface of the fruit loses its appearance and begins to lose its nutritional content. In order to postpone the senescence of bell pepper, various methods can be used, such as the atmosphere changing during the storage period, using chemical compounds, or natural compounds treatment. Researchers are looking for a compound that, while having the least harmful effect on human health, can give pepper the longest lifespan. Melatonin is an organic compound that has been studied in recent years on various biotic and abiotic stresses. The purpose of this study is to investigate the effect of melatonin treatment on the physiology of post-harvesting of bell pepper through its effect on the content of enzymatic and non-enzymatic antioxidant compounds during four weeks of storage time.
Materials and methods:
In this research, bell pepper fruit at the stage of physiological maturity was purchased from a local producer located in Tehran and immediately transferred to the research laboratory of Qom University. In the laboratory, the fruits that had damage or defects in appearance were discarded, and the rest were disinfected by immersing in a 1% (v/v) sodium hypochlorite solution for two minutes. In a preliminary experiment, bell peppers were treated with 25, 50, 100, 200, 250 and 300 µmol/L melatonin. Preliminary test results showed that 100 μmol/L melatonin had a significant effect on post-harvest appearance quality (primary test results not shown). Based on an initial experiment and selection of the best effective concentration in maintaining fruit quality, the treatment of 100 micromol/liter melatonin was used as a reference for the studies in this article. Bell peppers were divided into two groups, control and treatment, and after 2 hours immersion in 100 μmol/L as the treatment group and distilled water as the control group. Then it was kept for 4 weeks at a temperature of 4±1 degrees Celsius. In this research, the indicators of weight loss percentage, chilling injury percentage, antioxidant enzyme activity such as CAT and SOD, free radical content such as H2O2 and superoxide free radicals, and total phenol content, flavonoid content, and Phenylalanine amino lyase (PAL) and Tyrosine ammonia lyase (TAL) enzyme activity as enzymes controlling the phenylpropanoid pathway in weeks 0, 1, 2, 3 and 4 were evaluated after storage and with three repetitions.
Results and discussionThe results of this study showed that the melatonin treatment of bell peppers was more effective in maintaining fresh weight during storage compared to the control group. In the first to the fourth week, the weight loss percentage of the melatonin treatment in the 2nd, 3rd and 4th weeks of storage was reduced by 39, 20 and 26.15%, respectively, compared to the control group. The results showed that there is a significant difference in the percentage of chilling injury in different weeks of storage between the control and the melatonin-treated group. The results showed that there is a significant difference in total phenol and flavonoid content between the control group and the melatonin-treated group during storage, and this increase was in line with the effect on the activity of PAL and Tal enzymes as key enzymes in the propanoid pathway. In both control and treated groups with melatonin, the content of hydrogen peroxide radical and superoxide radical showed a significant increase (p ≥ 0.05) during four weeks of storage at 4 ± 1 °C (Figure 3). However, in the second, third and fourth weeks of storage, the amount of hydrogen peroxide was significantly (p ≥ 0.05) lower in bell peppers treated with melatonin than in the control group. Compared to the control group, in bell peppers treated with melatonin during the second week of storage, the highest percentage decrease in hydrogen peroxide content was observed.The content of H2O2 and superoxide free radicals during the storage period showed a significant decrease compared to the control group, which showed that this result is consistent with the data obtained with the activity of antioxidant enzymes CAT and SOD.
ConclusionThe results of this research showed that the treatment of bell pepper with melatonin significantly reduced the effect on enzymatic and non-enzymatic antioxidant compounds compared to a control group, and these results confirm the results and the findings of previous studies about exogenous effect of melatonin. Harvested bell peppers during storage are susceptible to freezing stress, which increases the accumulation of reactive oxygen species such as superoxide radicals and hydrogen peroxide, and these compounds induce aging and reduce quality and marketability of agricultural products. The increase in the activity of PAL and TAL enzymes, especially in the first weeks of storage, may be due to the effect of exogenous melatonin on the expression and biosynthesis of genes involved in the phenylpropanoid pathway, and as a result, it leads to an increase in the activity of PAL and TAL enzymes. Increased production of enzymatic and non-enzymatic antioxidant system and activation of key enzymes of phenylpropanoid pathway (PAL and TAL) and increasing the content of total phenol and flavonoid compounds were observed. It seems that the enhanced antioxidant system has maintained the cell stability by reducing the concentration of reactive oxygen species and has increased the tolerance of the fruit to chilling stress. Phenolic and flavonoid compounds make plants resistant to abiotic and biotic stresses. In this study, the decrease in phenolic and flavonoid content due to storage at cold temperature in control group; was significantly increased in the pericarp of pepper treated with melatonin treatment. Based on the results obtained in this research, it can be said that melatonin treatment is beneficial on the post harvesting life of bell peppers and maintaining the appearance as well as the quality and levels of nutrients. Of course, for the final confirmation of this result, we need more studies on this or other fruits.
Keywords: Antioxidant, Bell pepper, Phenylalanine amino lyase, Shelf life, Tyrosine ammonia lyase -
این پژوهش به منظور مقایسه برخی پاسخ های فیزیولوژیکی و مولکولی گیاه بادرنجبویه به تنش اسمزی حاصل از خشکی و شوری با پتانسیل اسمزی برابر انجام شد.گیاهان بادرنجبویه رشد یافته در کشت هیدروپونیک، در معرض تنش خشکی و شوری با استفاده از پلی اتیلن گلیکول 6000 و کلرید سدیم به مدت 14 روز قرار گرفتند. سپس نمونه برداری از گیاهچه ها جهت بررسی میزان رنگیزه های فتوسنتزی، پرولین، ترکیبات فنلی، مالون دی آلدیید، درصد نشت یونی، فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز و میزان اسید رزمارینیک انجام شد. همچنین بیان ژن های فنیل آلانین آمونیالیاز و رزمارینیک اسید سینتاز با روش Real-time PCR بررسی شد. این آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تنش خشکی و شوری میزان رنگیزه های فتوسنتزی، ترکیبات فنلی، پرولین آزاد، مالون دی آلدیید، نشت یونی، فعالیت آنزیم و بیان نسبی ژن فنیل آلانین آمونیالیاز، بیان نسبی ژن رزمارینیک اسید سینتاز و میزان اسید رزمارینیک را در سطح احتمال یک درصد تحت تاثیر قرار داد. کاهش معنی دار رنگیزه های فتوسنتزی در تنش خشکی و شوری مشاهده شد. میزان ترکیبات فنلی در گیاهان تحت تنش شوری نسبت به گیاهان تحت تنش خشکی و شاهد افزایش یافت. افزایش میزان پرولین آزاد در گیاهان تحت تنش خشکی و شوری به ترتیب 11 و 25 درصد بود. میزان مالون دی آلدیید و درصد نشت یونی در گیاهان تحت تنش خشکی و شوری نسبت به گیاهان شاهد افزایش نشان داد. افزایش بیان نسبی ژن و فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز در تنش شوری مشاهده شد. افزایش بیان نسبی ژن رزمارینیک اسید سینتاز در تنش خشکی و شوری، افزایش میزان اسید رزمارینیک را به میزان 42 و 60 درصد نسبت به گیاهان شاهد موجب شد. براساس نتایج به دست آمده، گیاه بارنجبویه به تنش خشکی و شوری با پتانسیل اسمزی برابر واکنش متفاوتی نشان داد. این گیاه با افزایش بیشتر محتوای پرولین، ترکیبات فنلی، اسیدرزمارینیک، بیان ژن و فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز، به تنش اسمزی حاصل از شوری پاسخ مناسب تری نسبت به تنش اسمزی حاصل از خشکی داده است.
کلید واژگان: اسیدرزمارینیک، بادرنجبویه، خشکی، شوری، فنیل آلانین آمونیالیازThis study was performed to compare some physiological and molecular responses of lemon balm to osmotic stress imposed by drought and salinity stresses with equal osmotic potential in hydroponic culture. Growing lemon balm plants in hydroponic culture were treated with drought and salinity stress using polyethylene glycol 6000 and sodium chloride for 14 days. Then, seedlings were sampled to evaluate the amount of photosynthetic pigments, proline, phenolic compounds, malondialdehyde, ion leakage percentage, phenylalanine ammonialyase activity and the amount of rosmarinic acid. Also, the expression of phenylalanine ammonialyase and rosmarinic acid synthase genes was examined by real-time PCR. This experiment was performed as a completely randomized design with three replications. The results showed that photosynthetic pigments, phenolic compounds, free proline, malondialdehyde, ion leakage, enzyme activity and relative expression of phenylalanine ammonialyase gene, relative expression of rosmarinic acid synthase and rosmarinic acid content affected by drought and salinity stresses at one percent level of probability. Also, a significant reduction in photosynthetic pigments was observed in drought and salinity stresses. The phenolic compounds content in plants under salinity stress increased compared to the plants under drought stress and untreated. The increase in free proline in plants under drought and salinity stresses was 11% and 25%, respectively. The amount of malondialdehyde and the percentage of ion leakage in plants under drought and salinity stress increased compared to the control plants. Relative gene expression and phenylalanine ammonialyase activity increased in salinity stress. Increasing the relative gene expression of rosmarinic acid synthase in drought and salinity stresses increased rosmarinic acid content by 42 and 60% compared to untreated plants. According to the results, lemon balm responded differently to drought and salinity with iso-osmotic potential. In another words, the plant had a better response to osmotic stress induced by salinity than drought with more increase in proline, phenolic compounds, rosmarinic acid contents, relative gene expression and phenylalanine ammonialyase enzyme activity.
Keywords: Drought, Lemon balm, Phenylalanine ammonialyase, Rosmarinic acid, Salinity -
سابقه و هدف
شوری یکی از مهمترین استرس هایی است که، امنیت غذایی را تحت تاثیر قرار داده است. کینوا (Chenopodium quinoa) گیاهی است که در حال حاضر در سراسر جهان به عنوان جایگزین غذایی گندم، برنج، جو و ذرت در نظر گرفته می شود. هدف از این تحقیق بررسی فعالیت آنتی اکسیدان ها، برخی اسمولیت ها، یون ها و عناصر معدنی برای تشخیص ژنوتیپ های مقاوم به شوری می باشد که بتوان با کشت کینوا در مناطق گرم و خشک کشور که با تنش های دمایی، خشکی و شوری مواجه هستند، از این گیاه به عنوان غذا برای انسان و علوفه برای دام استفاده کرد.
مواد و روش هادر این مطالعه، پاسخ های فیزیولوژیکی 3 ژنوتیپ کینوا (Q18 ,Rosada ,Sajama) که عملکرد نسبتا بالایی داشتند در سطوح مختلف تنش شوری (کنترل (5/1 (EC=،8 ، 16، 32 دسی زیمنس بر متر) در شرایط گلخانه ای مورد بررسی قرار گرفتند و گیاهان در هفته دوازدهم جهت سنجش های مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی برداشت و مطالعات بر روی گیاه انجام شد.
یافته هابا مطالعه نتایج مقادیر سدیم در تنش شوری، به نظر می رسد Sajama و Rosada توانایی بیشتری در جلوگیری از انتقال سدیم از ریشه به اندام هوایی و جلوگیری از کاهش پتاسیم دارند و همچنین مقدار کل عناصر (مس، منگنز، کلسیم، روی، آهن) در تنش شوری 32 دسی زیمنس بر متر کاهش یافتند. نتایج نشان داد که مقایسه پارامترهای رشد و افزایش پرولین و کاهش میزان پروتیین در تنش شوری 32 دسی زیمنس بر متر می تواند با کاهش کلروفیل، کاروتنوییدها، قندهای احیا، کربوهیدرات های کل و افزایش تنش اکسیداتیو و میزان H2O2 مرتبط باشد. اما میزان اسکوربات کل و گلوتاتیون در تنش 32 دسی زیمنس بر متر درQ18 ثابت ماند ولی درSajama و Rosada کاهش یافت و فعالیت فنیل آلانین آمونیالیاز در همه سطوح شوری و در همه ژنوتیپ ها افزایش داشت و ترکیبات فنلی، فلاونوییدها و آنتوسیانین ها در Rosada در تنش شوری نسبت به دو ژنوتیپ دیگر افزایش بیشتری نشان داد.
نتیجه گیریمجموع نتایج نشان داد که با توجه به میزان کاهش پارامترهای رشد به نظر می رسد ژنوتیپ Sajama نسبت به دو ژنوتیپ دیگر تحمل بیشتری به نمک داشته باشد و میزان تحمل شوری ژنوتیپ Rosada نسبت به دو ژنوتیپ دیگر کمتر می باشد. اما ارتباطی بین افزایش ترکیبات فنلی، فلاونوییدها و آنتوسیانین ها و مقاومت به شوری در این ژنوتیپ وجود ندارد.
کلید واژگان: آنتی اکسیدان های غیرآنزیمی، اسمولیت ها، پراکسید هیدروژن، فنیل آلانین آمونیالیاز، کینوا، یون های معدنی، Iau ScienceAim and BackgroundSalinity is one of the most important stresses that has affected food security. (Chenopodium quinoa) is a plant that is currently considered worldwide as a food substitute for wheat, rice, barley and corn. The aim of this study was to investigate the activity of antioxidants, some osmolites, ions and minerals to identify salinity resistant genotypes that can be grown by cultivating quinoa in hot and dry regions of the country that face temperature, drought and salinity stresses. This plant was used as food for humans and fodder for livestock.
Materials and MethodsIn this study, physiological responses of 3 genotypes (Q18 ,Rosada ,Sajama) with relatively high yields were investigated at different levels of salinity stress (control (EC=1.5) and 8, 16, 32 dS/m) in greenhouse conditions and Plants were harvested in the twelfth week for morphophysiological and biochemical measurements and studies were performed on the plant.
ResultsBy studying the results of Na+ content in salinity stress, it seems that Sajama and Rosada have more ability to prevent Na+ transfer from root to shoot and prevent K+ reduction, also the total amount of elements (Cu+2, Mn+2, Ca+2, Zn+2, Fe+2) decreased at salinity 32 dS/m. The results showed that comparing the growth parameters and increasing proline and decreasing the protein content at salinity 32 dS/m can be associated with reduction of chlorophyll, carotenoids, reduced sugars, total carbohydrates, increased oxidative stress and H2O2 content. However, total ascorbate and glutathione content remained constant at salinity 32 dS/m in Q18, but Sajama and Rosada decreased and phenylalanine ammonialyase activity increased in all genotypes and all salinity levels. Phenolic compounds, flavonoids and anthocyanins in genotyp Rosada showed a greater increase in salinity stress than the other two genotypes.
ConclusionThe total results showed according to the rate of reduction of growth parameters, genotype Sajama seems to be more tolerant of salt than the other two genotypes and the salinity tolerance of Rosada genotype is lower than the other two genotypes but there is no relationship between increased phenolic compounds, flavonoids and anthocyanins and salinity resistance in this genotype
Keywords: Hydrogen peroxide, Mineral ions, Non-enzymatic antioxidants, Osmolites, Phenylalanine ammonialyase, Quinoa, . Iau Science -
استفاده از گیاهان متحمل به شوری در نواحی خشک و نیمه خشک دنیا ازجمله ایران یکی از راه های دستیابی به عملکرد بالا می باشد. هدف این تحقیق بررسی تاثیر تیمارهای مختلف شوری در کشت هیدروپونیک بر خصوصیات فیزیولوژیکی، فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) و نیز میزان کمی ترکیبات فلاونوییدی کامفرول و کویرستین در گیاه زعفران زراعی (Crocus sativus L.) می باشد. بدین منظور بنه های گیاه زعفران در گلدان های حاوی پرلیت کاشته شد و در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی با ½ محلول غذایی هوگلند حاوی غلظت های صفر، 30، 60، 90، 120 و 150 میلی مولار کلرید سدیم آبیاری شد. بر اساس نتایج به دست آمده، اثر تنش شوری بر میزان کلروفیل a و b در سطح پنج درصد معنی دار نبود. میزان کاروتنویید و گلوکز در تیمار 60 میلی مولار به ترتیب افزایش معنی دار 27 و 56 درصدی نسبت به تیمار شاهد داشت. تاثیر شوری بر میزان اسیدآمینه پرولین برگ معنی دار نبود. درصد نسبی آب نیز در 150 میلی مولار با 20 درصد کاهش، بیشترین کاهش را نسبت به تیمار شاهد داشت فعالیت آنزیم PAL نیز در تنها در 150 میلی مولار افزایش معنی دار 50 درصدی نسبت به شاهد داشت. میزان کامفرول در تمام غلظت ها به غیراز 150 میلی مولار و میزان کویرستین نیز تنها در غلظت 150 میلی مولار افزایش معنی دار (100 درصد) نسبت به تیمار شاهد نشان داد. به نظر می رسد با توجه به نتایج آزمایش آستانه تحمل گیاه زعفران به نمک در محدوده 60 تا 90 میلی مولار بوده و مکانیسم های دفاعی عنوان شده در این محدوده و بالاتر از ان به گیاه جهت تحمل به نمک کمک می نمایند.
کلید واژگان: تنش شوری، فنیل آلانین آمونیالیاز، کامفرول، کوئرستین، زعفران زراعیThe use of salt tolerant plants in arid and semi-arid regions of the world, including Iran, is one of the ways to achieve high yields. The aim of this study was to investigate the effect of different salinity treatments in hydroponic culture on physiological characteristics, phenylalanine-ammonialyase (PAL) activity and also the small amount of flavonoid compounds kaepmferol and quercetin in field saffron (Crocus sativus L.). For this purpose, saffron corms were planted in pots containing perlite and irrigated in controlled laboratory conditions with ½ Hoagland nutrient solutions containing concentrations of 0, 30, 60, 90, 120 and 150 mM sodium chloride. Based on the obtained results, the effect of salinity stress was not significant on chlorophyll a and b levels at 5% level. Carotenoids and glucose levels in the 60 mM treatment had a significant increase of 27% and 56%, respectively, compared to the control treatment. The effect of salinity on leaf amino acid proline was not significant..The relative water content (RWC) in 150 mM with a decrease of 20%, had the highest decrease compared to the control treatment. The activity of PAL enzyme in only 150 mM had a significant increase of 50%. The amount of kaempferol in all concentrations except 150 mM and the amount of quercetin in only 150 mM showed a significant increase (100%) compared to the control treatment. It seems that according to the test results, the tolerance threshold of saffron plant to salt is in the range of 60 to 90 mM and the defense mechanisms mentioned in this range and above help the plant to tolerate salt.
Keywords: salinity stress, phenylalanine ammonia lyase, kaempferol, quercetin, saffron -
مقاومت به تنش شوری، یکی از دغدغه های اساسی در مناطق خشک و نیمه خشک است. در این پژوهش تاثیر پیش تیمار اسید استیک در تنش شوری بر پارامترهایی مانند محتوی نسبی آب، نشت یونی، میزان پرولین، مالون دی آلدیید، ترکیبات فنلی، پروتئین کل، رنگیزه های فتوسنتزی، فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز و بیان ژن آنزیم های مهم در بیوسنتز اسید رزمارینیک (فنیل آلانین آمونیالیاز و اسید رزمارینیک سینتاز) در کشت هیدروپونیک گیاه بادرنجبویه بررسی شد. به این منظور گیاهان بادرنجبویه رشد یافته در محلول هوگلند، در معرض پیش تیمار اسید استیک با غلظت 10 میکرومولار قرار گرفتند. پس از حذف اسید استیک تیمار شوری با استفاده از کلرید سدیم با غلظت 35 میلی مولار به مدت 11 روز اعمال شد. نتایج نشان داد که پیش تیمار اسید استیک، موجب کاهش درصد نشت یونی و میزان مالون دی آلدیید و افزایش میزان پرولین و فنل کل در تنش شوری شده است. هم چنین میزان رنگیزه های فتوسنتزی با پیش تیمار اسید استیک نسبت به گیاهان کنترل کاهش کمتری نشان داد. افزایش فعالیت و بیان ژن آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز در تنش شوری مشاهده شد. بیان نسبی ژن اسید رزمارینیک سینتاز و به همراه آن میزان اسید رزمارینیک در تنش شوری افزایش یافت. هم چنین میزان اسید رزمارینیک در گیاهچه های بادرنجبویه ارتباط مثبت و معنی داری با فعالیت و بیان ژن های کلیدی در سنتز اسید رزمارینیک داشت. با توجه به نتایج به دست آمده، استفاده از پیش تیمار اسید استیک، با به راه انداختن مکانیسم های حمایتی مانند کاهش پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی، افزایش میزان پرولین، ترکیبات فنلی و رنگیزه های فتوسنتزی، در تعدیل تنش شوری نقش بسزایی داشته است.
کلید واژگان: اسید استیک، اسیدرزمارینیک، بادرنجبویه، شوری، فنیل آلانین آمونیالیازSalinity resistance is one of the main concerns in arid and semi-arid regions. In this study, the effect of acetic acid pretreatment in salinity stress was investigated on parameters such as relative water content, electrolyte leakage, proline, malondialdehyde, phenolic compounds, protein and photosynthetic pigments content, phenylalanine ammonialyase enzyme activity and expression of important enzymes in rosmarinic acid biosynthesis (phenylalanine ammonialyase and rosmarinic acid synthase) in hydroponic culture of Melissa officinalis L. The seedlings were grown in Hoagland’s solution were pre-treated with acetic acid (10 µM) and then salinity stress was done with NaCl (35 mM) for 11 days. The results indicated that electrolyte leakage percent and malondialdehyde content were decreased, whereas, proline and phenol content were increased in acetic acid pretreated plants in salinity stress. Also, photosynthetic pigments content showed less reduction in acid acetic pretreated plants compared to the control plants. Phenylalanine ammonia lyase activity and gene expression increased in salinity stress. Increasing in rosmarinic acid synthase gene expression resulted in increasing rosmarinic acid content. Also, the amount of rosmarinic acid had a positive and significant relationship with the activity and expression of key genes in its biosynthesis. The results suggest that the use of acetic acid pretreatment, by initiating support mechanisms such as decreasing in peroxidation of membrane lipids, increasing in proline, phenolic compound, activity and expression of genes involved in phenolic compound and photosynthetic pigments played an important role in salinity stress modulation.
Keywords: Acetic acid, Lemon balm, Phenylalanine ammonialyase, Rosmarinic acid, Salinity -
بنت القنسول یکی از زیباترین و پرطرفدارترین گل های گلدانی در جهان (خصوصا در ایام کریسمس) است که به تازگی توانسته در بازارهای جهانی جایگاه ویژه ای به خود اختصاص دهد. حفظ رنگیزه های آنتوسیانینی از فاکتورهای اساسی در تعیین کیفیت گیاه بنت القنسول است. همچنین پرورش و نگهداری به همراه حفظ کیفیت و ماندگاری بالا این گیاه، از اهمیت زیادی در صنعت پرورش گیاهان زینتی برخوردار است. به همین منظور آزمایشی جهت بررسی تاثیر چهار سطح بنزیل آدنین (صفر، 30، 60 و 90 میلی گرم در لیتر) بر خصوصیات کمی و کیفی گل گلدانی بنت القنسول رقم Christmas Eve صورت گرفت. آزمایش در قالب طرح آماری کاملا تصادفی با 3 تکرار و هر تکرار حاوی 3 واحد آزمایشی در گلخانه تجاری واقع در گلزار پاکدشت، در سال 1392 انجام شد. نتایج نشان داد محلول پاشی با سطوح مختلف بنزیل آدنین بطور معنی داری وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، ارتفاع گیاه، تعداد کل برگ و براکته رنگی، کلروفیل کل برگ، آنتوسیانین براکته و فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز را افزایش و تعداد براکته رنگی را کاهش داد، اما تاثیر در غلظت 30 میلی گرم در لیتر بنزیل آدنین بیشتر بود. نتایج این تحقیق دلالت بر آن دارد که تیمار بنزیل آدنین 30 میلی گرم در لیتر بهترین تاثیر را بر خصوصیات کمی و کیفی بنت القنسول رقم Christmas Eve نسبت به شاهد و سایر تیمارها داشت.
کلید واژگان: بنت القنسول، براکته، بنزیل آدنین، فنیل آلانین آمونیالیازEuphorbia pulcherrima is one of the most beautiful and popular potted flowers in the world (especially at Christmas) that has recently been able to occupy a special place in global markets. Preservation of anthocyanin pigments is one of the main factors in determining the quality of Euphorbia pulcherrima. Also growth and maintenance along with maintaining high quality and durability is of great importance in the flower growing industry. For this porpose, experiment was performed to investigate the effect of four levels of benzyl adenine (0, 30, 60 and 90 mg/l) on the quantitative and qualitative characteristics of Euphorbia pulcherrima potted flowers of Christmas Eve cultivar. Experiment in a completely randomized design with 3 replications and each repetition contains 3 experimental units it was done in a commercial greenhouse located in Golzar Pakdasht in 2013. Results showed that spraying with different levels of benzyladenine significantly increased fresh and dry weight of shoots and roots, plant height, total number of leaves and colored brackets, total leaf chlorophyll, anthocyanin bracket and phenylalanine ammonialyase activity, and the number of color brackets, decreased, but the effect was greater at a concentration of 30 mg/l benzyl adenine. The results of this study suggest that benzyl adenine, in particular at benzyl adenine 30 mg/l, the best effect on the quantitative and qualitative characteristics of Christmas Eve cultivar compared to the control and other treatments.
Keywords: Benzyl-adenine, Euphorbia pulcherrima, Phenylalanine ammonialyase -
هدف
هدف از این پژوهش بررسی تاثیر کیتوزان بر تولید ترکیبات فنلی، اسید رزمارینیک و بیان ژن های کلیدی در بیوسنتز این ترکیبات در کشت تعلیقی بادرنجبویه بود.
مواد و روشهاجهت تهیه کالوس از ترکیب نفتالن استیک اسید (1 میلی گرم بر لیتر)، توفوردی (1 میلی گرم بر لیتر) و کینتین (5/0 میلی گرم بر لیتر) و ریزنمونه ساقه استفاده شد. پس از راه اندازی کشت تعلیقی، تیمار کیتوزان با سه سطح (0، 50 و 100 میلی گرم بر لیتر) به مدت یک، سه و پنج روز در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز، میزان پروتئین محلول، میزان ترکیبات فنلی و میزان اسیدرزمارینیک اندازه گیری شد. هم چنین بیان ژن های فنیل آلانین آمونیالیاز و رزمارینیک اسید سینتاز با روش Real-time PCR بررسی شد.
نتایجفعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز در غلظت 50 میلی گرم بر لیتر کیتوزان پس ازگذشت سه روز از شروع تیمار بیشترین افزایش را نشان داد که با افزایش میزان ترکیبات فنلی همراه بود. بیان نسبی ژن فنیل آلانین آمونیالیاز در غلظت 50 میلی گرم بر لیتر کیتوزان در زمان سه روز پس از اعمال تیمار نسبت به شاهد 5/2 برابر افزایش نشان داد. این افزایش بیان ژن، افزایش فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز را بهدنبال داشت. بیشترین افزایش بیان ژن رزمارینیک اسید سینتاز در غلظت 100 میلی گرم بر لیتر کیتوزان پنج روز پس از اعمال تیمار مشاهده شد که به افزایش میزان اسیدرزمارینیک منجر شد.
نتیجه گیریبا توجه به نتایج بهدست آمده تیمار کیتوزان بهمدت پنج روز جهت افزایش میزان اسید رزمارینیک در کشت سلولی بادرنجبویه توصیه می شود.
کلید واژگان: بادرنجبویه، رزمارینیک اسید سینتاز، کشت تعلیقی، فنیل آلانین آمونیالیاز، کیتوزانAimThe aim of this study was the investigation of the effect of chitosan on phenolic compounds, rosmarinic acid content, and key genes expression involved in the biosynthesis of these compounds in Melissa officinalis L. cell suspension culture.
Material and MethodsA combination of NAA (1mg L-1), 2, 4-D (1mg L-1), and kinetin (0.5 mg L-1) and stem explants were used for callus induction. After initiation of cell suspension culture, chitosan treatment (0, 50, and100 mg L-1) was performed for one, three, and five days in a factorial experiment based on a completely randomized design with three replications. Phenylalanine ammonia-lyase (PAL) activity, soluble protein, phenolic compound, and rosmarinic acid content were measured. Also, the expressionof phenylalanine ammonia-lyase and rosmarinic acid synthase (RAS) genes was evaluated by real-time PCR.
ResultsPAL activity at 50 mg L-1 chitosan showed the highest increase after three days of treatment, which was accompanied by an increase in phenolic compounds. The relative expression of the PAL gene at 50 mg L-1 chitosan increased 2.5 fold at three days after treatment compared to control. This increase in the expression of the PAL gene resulted in an increase in enzyme activity. However, the highest increase in expression of the RAS gene was observed at 100 mg L-1 chitosan in five days after treatment, which led to an increase in rosmarinic acid content.
ConclusionAccording to the results, chitosan treatment is recommended to increase of rosmarinic acid content in lemon balm cell culture for five days.
Keywords: cell suspension culture, Chitosan, Lemon balm, Phenylalanine ammonia-lyase, Rosmarinic acid synthase -
پرتو فرا بنفش می تواند بسیاری از ویژگی های فیزیولوژیکی و آناتومیکی گیاه را تحت تاثیر قرار دهد و از رشد و عملکرد مطلوب در گیاه جلوگیری به عمل آورد. تاثیر مفید نانو ذرات سیلیکا در گیاهان بیشتر به افزایش مقاومت گیاهان در برابر تنش های زیستی و غیر زیستی مربوط می شود. پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر نانو ذرات سیلیکا بر کاهش اثرات مخرب پرتو فرا بنفش (UV-B) در گیاه تره تیزک (Lepidium sativum L.) انجام شد. این بررسی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تیمار؛ UV-B ، نانو ذرات سیلیکا با غلظت 50 میلی گرم بر لیتر و توام (نانو ذرات سیلیکا+UV-B) در 3 تکرار در شرایط کاملا یکنواخت در آزمایشگاه و اتاق کشت دانشکده علوم دانشگاه ارومیه در سال 1397 انجام شد. نتایج نشان داد طول اندام هوایی ، تعداد برگ و سطح برگ در تیمارهای نانو ذرات سیلیکا به طور معنی دار افزایش و در تیمارهای توام و UV-B کاهش یافته است. از طرفی ضخامت برگ و رگبرگ اصلی به طور معنی داری در نانو ذرات سیلیکا کاهش و در توام و UV-B افزایش نشان داد ، در حالیکه ضخامت دستجات آوندی تنها در گروه UV-B افزایش معنی دار نشان داد. افزایش معنی دار میزان مالون دی آلدیید و کاهش معنی دار میزان قند محلول در هر سه تیمار مشاهده شد ، همچنین میزان فعالیت آنزیم های آسکوربات پر اکسیداز و فنیل آلانین آمونیالیاز هم در هر سه تیمار افزایش نشان داد. به طور کلی مشاهده شد نانو ذرات سیلیکا اثرات مخرب پرتو UV-B را کاهش داده است.
کلید واژگان: پرتو فرابنفش، نانوذرات سیلیکا، مالون دی آلدئید، قند محلول، آسکوربات پراکسیداز، فنیل آلانین آمونیالیازUV ray is able to change several physiologic and anatomic properties of the plants. UV ray can also prevent the plants growth and their desirable performance. Effective role of Silica Nanoparticles in different plants has been proved to enhance plant resistance against biological and non-biological stresses. The present study was performed in the laboratory of the Faculty of Science of Urmia University, in a factorial and random framework to investigate the influence of silica nanoparticles on the growth and physiological characteristics of Lepidium sativum L. during UV-B stress. This study was performed with three treatments (UV-B, Si Np, and simultaneous treatment) in which the concentration of Nanoparticles were determined as 50 mg/L. It should be mentioned that each treatment was repeated three times in equivalent experimental circumstances. The obtained results demonstrated that the length of shoot, the number and surface of the leaves were increased significantly when treatment with Nanoparticles was done. The aforementioned characteristics weren’t increased in simultaneous treatment. Conversely, the thickness of the leaves exhibited a reversed behavior during simultaneous treatment and treatment with silica Nanoparticles, compared with two former properties. The thickness of xylems and phloem were only increased in the case of treatment with UV-B. In all treatments, the concentration of Malone di-aldehyde was increased and a depletion was observed in dissolved sugar content. Moreover, the activity of ascorbate peroxidase and phenyl alanine ammonia lyase were improved in three treatments with Silica Nanoparticles, UV-B stress, and simultaneous treatment. Based on the results of this study, it was observed that the existence of Silica Nanoparticles have positive role to minimize destructive effects of UV-B stresses.
Keywords: UV ray, Silica Nanoparticles, Malon di-aldehyde, Dissolved sugar, Ascorbate peroxidase, and Phenyl Alanin ammonia lyase -
در این پژوهش تاثیر چهار نور مختلف LED شامل نور LED آبی، نور LED قرمز، نور LED قرمز (70%) + آبی (30%) و نور LED سفید در مقایسه با یکدیگر و همچنین نور فلورسنت سفید و همچنین مقایسه دو زمان متفاوت نوردهی بصورت نوردهی همزمان با تنش زخمی شدن (زمان 1) و نوردهی بصورت پیش تیمار و سپس اعمال تنش (زمان 2) در پاسخ گیاه مدل Arabidopsis thaliana به تنش زخم مورد بررسی قرار گرفت. در پاسخ به زخم، در گیاهان تیمار شده با نورهای LED، به ویژه نور LED قرمز + آبی، وزن خشک اندام هوایی و همچنین فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان بالاتر از گیاهان تحت شرایط نور فلورسنت بود. غلظت پراکسید هیدروژن در زمان 1 نوردهی در گیاهان تیمار شده با نورهای LED قرمز + آبی و LED آبی، و در زمان 2 نوردهی در گیاهان تیمار شده با نور فلورسنت و نور LED آبی بیشتر از سایر گیاهان بود. بالاترین میزان MDA در هر دو زمان نوردهی در گیاهان تحت شرایط نور فلورسنت و LED آبی مشاهده شد. بیشترین میزان ترکیبات فنولیک در برگ های زخمی گیاهان تیمار شده با نور LED قرمز + آبی و LED قرمز اندازه گیری شد. از بین گیاهان تیمار شده با نورهای مختلف LED، بیشترین بیان نسبی ژن PAL، در زمان 1 نوردهی در گیاهان تیمار شده با نور LED قرمز + آبی و در زمان 2 نوردهی در گیاهان تیمار شده با نور آبی و یک هفته پس از ایجاد زخم اندازه گیری شد. القای تاخیری ژن های مرتبط با بیوسنتز ژاسمونات، شامل AOC و AOS، در پاسخ به زخم در تمام محیط های نورهای LED مشاهده شد، ولی شدت القای این ژن در گیاهان تیمار شده با نور LED سفید بیشتر بود. نتایج حاصل از اندازه گیری بیان ژن COI1 نیز پیام رسانی بیشتر متیل ژاسمونات را در گیاهان تحت تیمار نور LED سفید پیشنهاد می کند. با مقایسه استرس اکسیداتیو و ظرفیت آنتی اکسیدانی بین گیاهان در زمان 1 و 2 نوردهی، به نظر می رسد اگرچه نوردهی همزمان با ایجاد تنش در کاهش اثرات تنش نقش بسزایی دارد، پیش تیمار با نورهای LED در کاهش تنش ناشی از زخم موثرتر خواهد بود.
کلید واژگان: آرابیدوپسیس تالیانا، آنزیمهای آنتیاکسیدان، تنش زخم (جراحت)، نور LED، متیل ژاسمونات، ترکیبات فنولیک، فنیل آلانین آمونیالیازThe comparison of two different LED exposure times in wound stress tolerance in Arabidopsis thalianaIn this experiment, we made a comparison between various Light Emitting Diode (LED) lights including red LED (R), blue LED (B), red (70%) + blue (30%) LED (RB), and white LED (W) as well as fluorescent (F) light, in addition to two lightening time (time1 and time2), on Arabidopsis plant’s response to wounding. In response to wounding, LED-exposed plants, especially RB-irradiated plants, maintained significantly higher shoot dry weight and antioxidant enzyme activities compared to those irradiated with fluorescent lights. The concentration of H2O2 was significantly higher under the condition of RB and B lights in time 1, and in B and florescent lights in time 2, compared to the other light environments. The highest amount of MDA was observed in F and B exposed plants in both times 1 and 2 of the experiment. The highest level of phenolic compounds was found in wounded leaves exposed to RB and R lights. Among the LED-irradiated plants, the highest expression level of the PAL gene in response to wounding was detected in RB-exposed plants in time 1, and in B exposed plants in time 2 of the experiment, one week after wounding. Late-induction of JA biosynthesis-associated genes (AOC and AOS) in response to wounding was observed in all LED conditions, with the highest intensity in W light-exposed plants. The results of COI1 relative expression also suggest more JA signaling in W exposed plants in comparison with other light conditions. Collectively, we concluded that LED light conditions provide a better capability for Arabidopsis thaliana to recover from wound stress mainly by increasing the antioxidant capacity and secondary metabolites production. Among LED light conditions, we candidate RB condition as the best environment for Arabidopsis growth and tolerance to wound stress, and we think, through improving antioxidant capacity, pre-treatment with LED light can provide a better condition for plants to tolerate wound stress. Different amounts of hydrogen peroxide production in response to wounding between different light-exposed plants suggests the possible signaling role of ROS in light-induced wound responses.
Keywords: Antioxidant enzymes, Arabidopsis thaliana, LED lights, Methyl Jasmonate, Phenolic compounds, Phenylalanine amonialias, Wounding -
در این پژوهش، تاثیر اعمال تنش آبی 25 روزه بر خصوصیات فیزیولوژیکی برگهای بهاره و زمستانه گیاه یاس (Jasminum fruticans L.) مورد مطالعه قرار گرفت. در فصل بهار، سنجش پارامترهای مربوط به رنگیزههای فتوسنتزی و متابولیسم فنلی، تفاوتهای آشکاری را بین برگهای زمستانه و بهاره مشخص کرد. مقادیر کلروفیل b، کاروتنویید، فنل کل، فلاونویید و محتوی نسبی آب (RWC) و همچنین فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز در برگهای زمستانه نسبت به برگهای بهاره افزایش معنی دار نشان دادند و توانایی برگهای زمستانه جهت فروکش غیرفتوشیمیایی انرژی نوری در فتوسیستمها را بالا بردند. اگر چه خشکی تغییر معنی داری در پارامترهای فوق ایجاد نکرد. خشکی باعث افزایش متابولیتهای اکسیدان شامل مالون دی آلدیید (MDA) و پراکسید هیدروژن (H2O2) و همچنین فعالیت آنزیم پراکسیداز (POD) در برگهای بهاره شد. پارامتر بیشینه عملکرد کوانتومی فتوسیستم II (Fv/Fm) از شرایط خشکی متاثر نشد ولی پارامتر شاخص کارآیی فتوسیستم (PIabs) در برگهای بهاره در پاسخ به خشکی کاهش یافت. همچنین تغییرات منحنی فلورسانس کلروفیل (OJIP) در برگهای زمستانه متفاوت از برگ های بهاره بود. بنابراین به نظر میرسد که دستگاه فتوسنتزی برگهای زمستانه نسبت به برگهای بهاره در پاسخ به خشکی مناسب عمل کرد و دلیل عدم کاهش PIabs در برگهای زمستانه در پاسخ به خشکی با نقش کاروتنوییدها و فنلها (به عنوان جاذب های نوری) در حفاظت فتوسیستمها مرتبط بود.
کلید واژگان: فلورسانس کلروفیل، Jasminum fruticans، شاخص کارآیی فتوسیستم، فنیل آلانین آمونیالیاز، تنش آبیIn this study, the effects of drought on some physiological characteristics of winter and spring leaves of jasmin (Jasminum fruticans L.) were examined in plants grown in pots and treated with or without water stress for 25 days. Our results showed significant difference in pigment content and phenolic metabolism between winter and spring leaves of jasmine during spring season. In this study, winter leaves showed the higher Chlb, carotanoids, total phenol, flavonoids as well as phenylalanine ammonia lyase (PAL) activity, and relative water content (RWC) as compared to spring leaves, indicating winter leaves are sufficient in their capacity for non-photochemical energy dissipation via these mechanisms. However, water stress did not significantly affect these parameters. Drought significantly increased the amount of malondoialdehyde (MDA) and hydrogen peroxide (H2O2) following significant enhancement of peroxidase (POD) activity. However, in winter and spring leaves treated with water stress, decrease in the maximal quantum efficiency of PSII (Fv/Fm) was not statistically significant. In contrary, spring leaves exhibited a significant decrease in the performance index (PIabs) parameter under drought conditions. Notably, the kinetics of the OJIP chlorophyll fluorescence curve exhibited a quicker difference between winter and spring leaves of jasmine under well watered conditions. Thus, photosynthetic apparatus of winter leaves maintained a higher PIabs during spring season, and showed more tolerance to water stress by dissipating excess light energy by carotenoids; and by screening of photoradiation by phenolic compounds.
Keywords: chlorophyll fluorescence, Jasminum fruticans, performance index, Phenylalanine ammonia lyase, Water stress -
در پژوهش حاضر اثر الیسیتورهای اسید سالیسیلیک (SA و متیل جاسمونات (MeJA) به تنهایی و به صورت ترکیب با هم بر بیومس، فنل کل، فلاونوئید کل، توان آنتی اکسیدانی و میزان فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) در کالوس گیاه استویا مورد بررسی قرارگرفت. به این منظور نمونههای کالوس استویا با پنج سطح 0، 50، 100، 200 و 250 میکرومولار SA و MeJA (به عنوان الیسیتور) در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی تیمار شدند. طبق نتایج حاصل، فعالیت آنتی اکسیدانی، محتوای فنلی و فلاونوئیدی، وزن تر و میزان فعالیت آنزیم PAL تحت تاثیر نسبت های مختلف ترکیبات الیسیتوری قرار گرفت. به طوری که همبستگی مثبتی بین تیمارها، ترکیبات بیوشیمیایی کالوس و فعالیت آنزیم PAL مشاهده شد که بیانگر نقش این ترکیبات درتحریک تولید ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است که احتمالا با توجه به روند موازی افزایش و کاهش این ترکیبات با فعالیت انزیم PAL احتمالا این آنزیم، یکی از آنزیم های مهم دخیل در روند افزایش یا کاهش است. لازم به ذکر است میزان ترکیبات فنیل پروپانوئیدی و غلظت الیسیتورهای به کار برده شده با وزن تر کالوس همبستگی منفی نشان داد. علاوه بر این نتایج بررسی نشان می دهند که تیمار متیل جاسمونات و اسید سالیسیلیک در غلظت 100 و 200 میکرومولار حداکثر میزان تولید ترکیبات فنل کل را داشته در حالی که بالاترین میزان تجمع فلاونوئید کل در تیمار با اسید سالیسیلیک در غلظت 200 میکرومولار و در تیمار با متیل جاسمونات در غلظت 100 میکرومولار گزارش شد. علاوه بر این لازم به ذکر است که هر دو تیمار اعمال شده در 200 میکرومولار حداکثر توان آنتی اکسیدانی را نشان دادند. با این وجود روند کاهشی تجمع ترکیبات با افزایش غلظت از 200 میکرومولار قابل مشاهده است. بررسی اثر متقابل SA+ MeJA نیز نشان داد که تحت تاثیر غلظتهای 100 SA+100 MeJA میکرومولار حداکثر میزان ترکیبات فنیل پروپانوئیدی تجمع یافته و بیشترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی نیز در این تیمار مشاهده شد. لازم به ذکر است توان آنتی اکسیدانی تحت تاثیر تیمارهای الیسیتوری در غلظت بالا کاهش قابل توجهای نشان داد. همبستگی مثبت فعالیت آنتی اکسیدانی و تجمع ترکیبات فنلی بیانگر نقش کلیدی ترکیبات فنیل پروپانوئیدی استویا در کنترل فعالیت رادیکال های آزاد می باشد. و همبستگی مثبت فعالیت آنزیمPAL و تجمع ترکیبات فنل و فلاونوئید کل و فعالیت آنتی اکسیدانی بیانگر این نکته است که PAL به عنوان اولین و مهمترین آنزیم دخیل در فرایند تولید ترکیبات پلیفنلی، تحت تاثیر تیمارهای اعمال شده قرار داشته و با بهینه سازی غلظت الیستورهای استفاده شده میتوان به تغییر نسبت ترکیبات بیوشیمیایی در جهت حصول متابولیتهای ثانویه مورد نظر استویا در شرایط درون شیشه ای دست یافت.در پژوهش حاضر اثر الیسیتورهای اسید سالیسیلیک (SA و متیل جاسمونات (MeJA) به تنهایی و به صورت ترکیب با هم بر بیومس، فنل کل، فلاونوئید کل، توان آنتی اکسیدانی و میزان فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) در کالوس گیاه استویا مورد بررسی قرارگرفت. به این منظور نمونه های کالوس استویا با پنج سطح 0، 50، 100، 200 و 250 میکرومولار SA و MeJA (به عنوان الیسیتور) در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی تیمار شدند. طبق نتایج حاصل، فعالیت آنتی اکسیدانی، محتوای فنلی و فلاونوئیدی، وزن تر و میزان فعالیت آنزیم PAL تحت تاثیر نسبت های مختلف ترکیبات الیسیتوری قرار گرفت. به طوری که همبستگی مثبتی بین تیمارها، ترکیبات بیوشیمیایی کالوس و فعالیت آنزیم PAL مشاهده شد که بیانگر نقش این ترکیبات درتحریک تولید ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است که احتمالا با توجه به روند موازی افزایش و کاهش این ترکیبات با فعالیت انزیم PAL احتمالا این آنزیم، یکی از آنزیم های مهم دخیل در روند افزایش یا کاهش است. لازم به ذکر است میزان ترکیبات فنیل پروپانوئیدی و غلظت الیسیتورهای به کار برده شده با وزن تر کالوس همبستگی منفی نشان داد. علاوه بر این نتایج بررسی نشان می دهند که تیمار متیل جاسمونات و اسید سالیسیلیک در غلظت 100 و 200 میکرومولار حداکثر میزان تولید ترکیبات فنل کل را داشته در حالی که بالاترین میزان تجمع فلاونوئید کل در تیمار با اسید سالیسیلیک در غلظت 200 میکرومولار و در تیمار با متیل جاسمونات در غلظت 100 میکرومولار گزارش شد. علاوه بر این لازم به ذکر است که هر دو تیمار اعمال شده در 200 میکرومولار حداکثر توان آنتی اکسیدانی را نشان دادند. با این وجود روند کاهشی تجمع ترکیبات با افزایش غلظت از 200 میکرومولار قابل مشاهده است. بررسی اثر متقابل SA+ MeJA نیز نشان داد که تحت تاثیر غلظتهای 100 SA+100 MeJA میکرومولار حداکثر میزان ترکیبات فنیل پروپانوئیدی تجمع یافته و بیشترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی نیز در این تیمار مشاهده شد. لازم به ذکر است توان آنتی اکسیدانی تحت تاثیر تیمارهای الیسیتوری در غلظت بالا کاهش قابل توجهای نشان داد. همبستگی مثبت فعالیت آنتی اکسیدانی و تجمع ترکیبات فنلی بیانگر نقش کلیدی ترکیبات فنیل پروپانوئیدی استویا در کنترل فعالیت رادیکال های آزاد می باشد. و همبستگی مثبت فعالیت آنزیمPAL و تجمع ترکیبات فنل و فلاونوئید کل و فعالیت آنتی اکسیدانی بیانگر این نکته است که PAL به عنوان اولین و مهمترین آنزیم دخیل در فرایند تولید ترکیبات پلیفنلی، تحت تاثیر تیمارهای اعمال شده قرار داشته و با بهینه سازی غلظت الیستورهای استفاده شده میتوان به تغییر نسبت ترکیبات بیوشیمیایی در جهت حصول متابولیت های ثانویه مورد نظر استویا در شرایط درون شیشه ای دست یافت.
کلید واژگان: اسید سالیسیلیک، توان آنتی اکسیدانی، فلاونوئید، فنل کل، فنیل آلانین آمونیالیاز، متیل جاسموناتSalicylic acid (SA) and Methyl jasmonate (MeJA) as Phyto hormone regulate synthesis of secondary metabolites in a wide range of plant species. The present research designed to evaluate the effect of SA and MeJA elicitation on accumulation of phenolic compounds, flavonoids, Anti-oxidant activity, wet weight and PAL enzyme activity on Stevia plant callus. Results showed that, when elicitors applied to cell culture, phenyl propanoid compounds, antioxidant activity and PAL enzyme activity was increased. Application of MeJA and SA at 100 and 200µM had the highest effect on the production of measured phenyl Propanoides. in both elicitors treated samples, the maximum content of secondary metabolites and PAL enzyme was observed in samples were treated with 100 µM SA+ 100 µM MeJA. A positive correlation between antioxidant activities, total phenol and total flavonoids showed that phenolic compounds may play a key role in antioxidant activity of stevia. Although it’s remarkable that accumulation of Phenolic compounds, antioxidant activity and PAL enzyme activity is in positive correlation, that may be sign of key role of PAL on phenolic compounds production. Observed negative correlation of elicitors’ application with callus fresh weight indicates that under real or pseudo stress condition the plant cell try to balance primary and secondary metabolites. Based on the obtained results, it can be concluded that poly phenolic compounds production, can be strongly changed by application exogenous elicitor compounds.
Keywords: Flavonoids, Methyl Jasmonate, PAL, Salicylic Acid, Stevia, Total Phenol -
کی از راه کارهای بهبود کمیت و کیفیت محصول گندم استفاده از سویه های همولوگ باکتری Azosprillum brasilense با گندم می باشد. برای تعیین سویه همولوگ (وجود رابطه ارگانیک بین دو عضو و یا اندام) ، بررسی معیارهای رویشی و شاخص های دفاعی ضروری است. در این مطالعه از ترکیب شش رقم گندم بومی ایران به نام های امید، سرداری، روشن، شعله، طبسی و شاه پسند با دو سویه Sp7 و Sp245 از باکتری آزوسپیریلوم برازیلنس با غلظتCFU ml-1 107جهت معرفی یک سیستم همیار همولوگ استفاده گردید. نمونه های گیاهی ده روزه برداشت شده و شاخص هایی نظیر وزن خشک، حداکثر طول بخش هوایی، طول ریشه، تعداد ریشه و انشعابات آن ، پروتئین، پرولین، فعالیت آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز و تیروزین آمونیالیاز اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که میانگین شاخص های اندازه گیری شده در اثر تلقیح گندم با سویه هایSp7 و Sp245 باکتری آزوسپیریلوم برازیلنس افزایش یافت و تمام شاخص های اندازه گیری شده در Sp245 نسبت به Sp7 بیشتر بود به استثنای پرولین که برای هر دو سویه کاهش یافت. بهترین ترکیب سیستم همیاری در روشن-Sp245 ملاحظه شد که میانگین شاخص های اندازه گیری شده در آن چندین برابر سایر ترکیبات همیاری بین رقم-سویه بود.
کلید واژگان: آزوسپیریلوم برازیلنس، تیروزین آمونیالیاز، شاخص های فیزیولوژیک، فنیل آلانین آمونیالیاز، گندم، هومولوگOne way to improve the quantity and quality of wheat production is to use homologous bacterial strains of Azosprillum brasilense. To determine homologous strains, evaluation of growth parameters and defence indexes is essential. This study was conducted to determine a homologous association system using combination of six cultivars of wheat native to Iran named Omid, Sardari, Roshan, Shoaleh, Tabasi and Shahpasand with two bacterial strains (Sp7and Sp245) of A. brasilense with 107 CFU ml-1. The plant samples of 10 days-old were obtained for growth and biochemical analysis. The results show that the average measured indexes such as dry weight, maximum shoot length, root length, number of roots and their branches, protein, Tyrosine ammonia lyase and Phenylalanin ammonia lyase activities were increased due to inoculation of wheat with Sp7 and Sp245 except for prolin. All measured indexes were higher in Sp245 compared to Sp7. The best combination was Roshan-Sp245 associated system with several folds higher in average values as compared to other combinations.Keywords: Azosprillum brasilense, Homologous, Phenylalanine ammonia lyase, Physiological parameters, Triticum aestivum L, Tyrosine ammonia lyase -
مجله سلول و بافت، سال نهم شماره 4 (زمستان 1397)، صص 360 -377هدفهدف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر چند غلظت عصاره آبی میوه چریش بر روی میزان بیان ژن های رمز کننده دو آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز و پراکسیداز در گیاه گوجه فرنگی (دو رقم متین و ارلی اوربانا) در برهمکنش با نماتد بیمارگر Meloidogynejavanica بود.مواد و روش هابه این منظور، گیاهچه های گوجه فرنگی در مرحله 4 تا 6 برگی با غلظت های مختلف (غلظت های 25، 50، 75 و 100 درصد) عصاره تلقیح و سپس توسط عامل بیمارگر مایه زنی شد. نمونه برداری از این گیاهان در شش نقطه زمانی (0، 12، 24، 96، 192 و 288 ساعت) بعد از مایه زنی قارچ بیمارگر انجام شد. میزان بیان ژن های رمزکننده این آنزیم ها با روش Real Time-PCRمورد بررسی قرار گرفت و گیاه مایه زنی شده با عصاره به عنوان شاهد در نظر گرفته شد.نتایجدر هر دو رقم مورد بررسی، مقدار بیان ژن رمزکننده هر دو آنزیم در تیمار توام نماتد بیمارگر و عصاره آبی چریش از زمان های اولیه پس از مایه زنی روند افزایشی داشت و دارای اختلاف معنی دار با شاهد بود. در رقم متین افزایش بیان ژن با میزان و سرعت بیشتری در مقایسه با رقم ارلی اوربانا اتفاق افتاد به طوری که بیان ژن های PAL و POX در این رقم بهترتیب بهمیزان 2/18 و 5/14 برابر شاهد در گیاه تیمار شده با عصاره و نماتد مشاهده شد. در رقم ارلی اوربانا نیز بیشترین میزان افزایش بیان ژن PAL در زمان 192 ساعت و به میزان 5/7 برابر، و در مورد ژن POX در زمان 96 ساعت و به میزان 9/3 برابر شاهد مشاهده شد. همچنین در آزمایش های گلخانه ای شاخصه ای بیماریزایی نماتد کاهش چشمگیری را در مقایسه با رقم ارلی اوربانا نشان دادند.نتیجه گیریبر اساس نتایج این مطالعه برایاین که گیاه بتواند در برابر تهاجم بیمارگرها مصون بماند باید بیان ژن های دفاعی در زمان های ابتدایی بعد از تلقیح بیمارگر افزایش پیدا کند. افزایش زود هنگام بیان ژن ها در گیاهچه های تیمار شده با عصاره چریش پدیده ای قابل توجیه در مکانسیم مقاومت گیاه در برابر عامل بیمارگر به نظر می رسد.کلید واژگان: عصاره چریش، الگوی بیان ژن، پراکسیداز، فنیل آلانین آمونیالیاز، Meloidogyne javanicaAimThe aim of this research was to investigate the effects of different concentrations of Azadirachta indica )neem( aqueous extract on the expression of the encoding genes of the two phenylalanine ammonialysis and peroxidase enzymes in tomato (Matin and Early Urbana cultivars) in the interaction with root knot nematode caused by Meloidogyne javanica.Material and methodsThe tomato seedlings were inoculated in the 4-6 leafed stages with different concentrations of the neem extract and then incubated with the pathogen. The plants sampling were at six time points (0, 12, 24, 96, 192 and 288 hours) after pathogen inoculation. The gene expression of the defense enzymes was investigated using the Real-time PCR techniques.ResultsIn both cultivars, the gene expression of POX and PAL enzymes in the combined treatment of the pathogen nematode and the aqueous neem extract had increasing trend with significant difference with the control. In Matin cultivar, the increase of the gene expression was higher and faster than of Early Urbana cultivar, so that the expression of PAL and POX genes in this cultivar was 18.2 and 14.5 times more than the control. In the early Urbana cultivar, the highest rate of PAL gene expression was observed at 19.2 hours and was 7.5 times, and in the case of POX gene at 96 hours and 3.9 times when it was compared with control. In greenhouse experiments, the nematode pathogenicity indexes showed a significant decrease compared with the Early Urbana cultivar.ConclusionAccording to the results, in order to protect the plant against the invasions of the patients, the expression of the defensive genes should be increased at the earliest stages after the inoculation of the patient. Early increase in expression of genes in the seedlings treated with neem extract seems to be a justifiable phenomenon in the plant resistance to the pathogenic agent.Keywords: Gene expression pattern, Meloidogyne javanica, Neem extract, Peroxidase, Phenylalanine ammonia-lyase, Tomato
-
تنش شوری یک عامل محدودکننده ی رشد گیاهان به ویژه گندم به شمار می رود. همزیستی گیاهان با میکروگانیسم های خاک از راه های بهبود اثرات زیان بار تنش شوری است. هدف این آزمایش تعیین غلظت و سویه ی مناسب باکتری آزوسپیریلوم برازیلنس با چهار رقم گندم نان (سرداری، چمران، شعله و روشن) است. آزمایشی به صورت طرح فاکتوریل بر پایه کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه فیزیولوژی گیاهی دانشگاه اصفهان انجام شد تا اثر دو سطح تنش شوری (0 و 200 میلی مولار کلرید سدیم) و پنج غلظت (0، 105، 106، 107 و cfu/ml 108) از دو سویه باکتری آزوسپیریلوم برازیلنس Sp7 و Sp245 بر شاخص های رشد و بیوشیمیایی ارقام مختلف گندم بررسی شود. نتایج نشان داد که وزن خشک، مقدار پتاسیم و همچنین مقدار کلروفیلa و b در اثر تنش شوری کاهش یافت اما نسبت سدیم به پتاسیم، فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، فنیل آلانین و تیروزین آمونیالیاز به طور معنی داری در بیشتر موارد افزایش یافت. هر دو سویه باکتری اثرات مثبت همیاری را در بیشتر موارد در غلظت های 106 تا cfu/ml 107 نشان دادند. در شرایط شور، اثرات مثبت سویه ی Sp245 عمدتا در شاخص های رشد ریشه مشاهده شد درحالی که بیشترین اثرات همیاری ناشی از سویه Sp7 در بخش هوایی گیاهان گندم دیده شد. همچنین رابطه همیاری بین سویه Sp7 و هر دو رقم سرداری و چمران به طور موثرتری نسبت به سویه Sp245 آثار زیان آور تنش شوری را تعدیل کرد.کلید واژگان: فنیل آلانین آمونیالیاز، تیروزین آمونیالیاز، کاتالاز، وزن خشک، نسبت سدیم به پتاسیمSalt stress is one of the most serious environmental factors limiting the productivity of wheat plants. it is demonstrated associative relationship is one of the ways to decrease the detrimental effects of the saline condition. This study was carried out to determine the suitable bacteria strains and concentrations in 4 Iranian cultivars wheat (Sardari, Chamran, Shole and Roshan). Experiment was established as factorial on completely randomized design with three replicate to investigate effects of two levels of salinity (0 and 200 mM) and five concentrations (0, 105, 106, 107 and 108 CFU/ml) of both bacteria strains (Sp7 & Sp245) on some growth and biochemical indexes of wheat cultivars. Results showed dry weight, K+ content and chlorophyll a and b reduced with salinity while Na+ content, Na+/K+ ratio and antioxidant enzyme activities (Catalase, Ascorbate peroxidase, Phenylalanine and Tyrosine ammonia lyase), in most cases, significantly increased. The best associative relationship of both strains mainly was seen in 106 and 107 CFU/ml concentrations. At saline condition, Sp245 considerably improved root indexes whereas positives effects of sp7 mostly were observed in shoot indexes. Altogether, reduction in unfavorable effects of salinity on Sardari and Chamran cultivars after inoculation with Sp7 strain were markedly higher than Sp245 strain performance.Keywords: Phenylalanine ammonia lyase, Tyrosine ammonia lyase, Catalase, dry weight, Na+-K+ ratio
-
لیلیوم با نام علمی Liliumspp.، گیاهی از خانواده Liliaceae است که اهمیت ویژه ای در ایران و بازارهای جهانی دارد. پژوهش حاضر جهت بررسی اثر محلول پاشی بنزیل آدنین و تیامین در پیش از برداشت بر برخی صفات کمی، کیفی، رشد و گلدهی لیلیوم (Lilium spp.)، به صورت طرح آماری کاملا تصادفی با هفت تیمار، سه تکرار و هر تکرار حاوی سه گیاه، در مجموع 63 گیاه اجرا گردید. تیمارها شامل بنزیل آدنین و تیامین هر کدام با سه سطح 50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر و گلدان بدون محلول پاشی بعنوان شاهد، بود. محلول پاشی گلدان ها سه مرتبه به فاصله یک هفته در پایه های یکسان انجام شد، به طوری که آخرین محلول پاشی حدود یک هفته پیش از مرحله مناسب برداشت گل ها جهت عرضه به بازار (زمان رنگ گرفتن گلچه ها) بود. صفات کمی، کیفی و آنزیمی گیاه مانند وزن تر گل، وزن خشک گل، شاخص ثبات غشاء سلول، کارتنوئید گلبرگ، کلروفیل کل برگ، پروتئین، فعالیت آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز و فنیل آلانین آمونیالیاز و ماندگاری گل روی بوته ارزیابی شد. نتایج نشان داد که تیمار بنزیل آدنین 150ppmبیشترین تاثیر را بهبود صفاتی مانند وزن تر گل و وزن خشک گل، شاخص ثبات غشاء سلول، کلروفیل کل برگ، پروتئین، فعالیت آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز و فنیل آلانین آمونیالیاز و ماندگاری گل روی بوته، تیمار بنزیل آدنین 100ppm بیشترین تاثیر را در بهبود کارتنوئید گلبرگ داشت. تیمار بنزیل آدنین 150ppm با 13/2 روز، بیشترین و تیمار شاهد با 8/3 روز، کمترین ماندگاری گل روی بوته را داشتند. همچنین بین صفات مورد ارزیابی همبستگی مثبت و معنی دار در سطح 5 و 1% مشاهده شد، برای مثال وزن تر گل با شاخص ثبات غشاء سلول، همبستگی مثبت و معنی دار در سطح 1% داشت.کلید واژگان: بنزیل آدنین، تیامین، سوپراکسید دیسموتاز، فنیل آلانین آمونیالیاز، لیلیومTo study the Evaluation Effect of Thiamine and Benzyladeneine spray in pre harvest on qualitative and quantitative traits, growth and flowering in Lilium spp., factorial experiment in a completely randomized design with 7 treatments, 3 replication and each treatment with 3 plants, a total 63 plants were conducted. Treatments includ Thiamine and Benzyladeneine each other with 3 levels, 25, 50 and 100 ppm and no spraying pot were used as controls. Spraying pots was done three times a week at the same base, so that the last Spraying about a week befor proper stage of harvesting the flowers for delivery to the market(the time to get flowers colors). Morphological, physiological and enzymatic traits of the plant traits such as fresh weight of flower, dry weight of flower, cell membrane stability index, number of flower, cartenoied of petals, total chlorophyll of leaves, protein, superoxide dismutase and phenylalanine ammonia-lyase enzymes activity and flower life on plant were evaluated. The results showed that BA 150ppm treatment had the most effect on the improvement of traits such as flower fresh and dry weight, cell membrane stability index, total chlorophyll of leaves, protein, superoxide dismutase and phenylalanine ammonia-lyase enzymes activity and flower life on plant, BA 100ppm treatment also had the most effect on the improvement of traits such cartenoied of petals. BA 150ppm treatment with 13.2 days was highest and control treatment with 8.3 days had the least flower life on plant. Also the correlation between traits showed had a positive and significant at5 and 1% level. For example flower fresh weight with cell membrane stability index had a positive and significant at 1%.Keywords: Benzyladeneine, Lilium, Phenylalanineammonia-lyase, Thiamine, Superoxid dismutase
-
پژوهش به منظور بررسی تاثیر محلول پاشی ترکیبات سیلیسیم با هفت تیمار، سه تکرار و هر تکرار شامل سه گلدان بر صفات فیزیولوژیکی و آنزیمی گل رز انجام شد. تیمارها شامل سیلیکات سدیم، سیلیکات کلسیم و سیلیکات پتاسیم هر کدام با دو سطح 25 و 50 میلی گرم در لیتر و گلدان بدون محلول پاشی به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. محلول پاشی گلدان ها و مرتبه در هفته اول در پایه های یکسان انجام گردید و صفاتی مانند آنتوسیانین گلبرگ، کلروفیل کل برگ، فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز، سیلیسیم برگ و ماندگاری گل روی بوته ارزیابی شد. نتایج آزمایش نشان داد که تیمار سیلیسیکات کلسیم 50 میلی گرم در لیتر بیشترین تاثیر را در بهبود صفات مورد ارزیابی داشت و نتایج در سطح یک درصد از نظر آماری معنی دار شدند.کلید واژگان: رز، سیلیسیم، فنیل آلانین آمونیالیاز، ماندگاریStudy the effect of silisum spray in rosa flowers, experiment in a completely randomized design with 7 treatments included 3 replications and each replications with 3 pots were conducted. Treatments include sodium silicate, calcium silicate and potassium silicate, each with two levels of 25 and 50 ppm and the pot was considered as control without spraying. Pots, two times in the first week of spraying was conducted on the same basis and traits such as petals antocyanin, leaf total chlorophyll, phenyl alanin amonialyase activity and flowers longevity on plant were evaluated. The results showed that the treatment of CaSi 50 ppm had the greatest effect on correction the traits. Result at 1% statistical level had significant effect.Keywords: Longevity, Phenylalanine ammonia lyase, Rose, Silicium
-
در سال های اخیر با توجه به اهمیت متابولیت های ثانویه در گیاهان دارویی، دست یابی به شرایطی که بتواند بیشترین اثرگذاری را در تولید اقتصادی این ترکیبات داشته باشد دارای اهمیت فراوان است. فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) به عنوان آنزیم کلیدی نقش اساسی در تشکیل ترکیبات فنیل پروپانوئیدی دارد. این تحقیق به منظور بررسی اثر شوری و اسید سالیسیلیک (به عنوان الیسیتور) بر فعالیت آنزیم PAL و ترکیبات فنیل پروپانوئیدی در کالوس گیاه کنگر فرنگی (Cynara scolymus L.)، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه کاملا تصادفی با 5 غلظت شوری و 4 غلظت اسید سالیسیلیک در 4 تکرار در سال 1392در آزمایشگاه کشت بافت گروه علوم باغبانی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. در این آزمایش، فعالیت آنزیم PAL با روش ساندرز و مکلر اندازه گیری شد. همچنین میزان فنل و فلاونوئید کل به ترتیب با روش های فولین– سیوکالتیو و آلومینیوم کلراید اندازه گیری شدند. براساس نتایج به دست آمده، شوری، اسید سالیسیلیک و اثر متقابل این دو الیسیتور اثر معنی داری بر فعالیت آنزیم PAL، ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی داشتند و همچنین با افزایش غلظت شوری بر میزان فعالیت آنزیم PAL، ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی افزوده شد به طوری که در غلظت 200 میلی مولار شوری بیشترین میزان این ترکیبات به ترتیب به میزان 9564/7 نانومول بر گرم وزن تر در دقیقه، 4292/5 و 7375/2 میلی گرم بر گرم وزن تر مشاهده شد. کالوس های تیمار شده با 100 میکرو مولار اسید سالیسیلیک نیز بیشترین میزان ترکیبات مذکور را نسبت به شاهد داشتند. در کالوس های کشت شده در محیط حاوی200 میلی مولار شوری و 300 میکرو مولار اسید سالیسیلیک و 200 میلی مولار شوری و 100 میکرو مولار اسیدسالیسیلیک بیشترین میزان فعالیت آنزیم PAL و تجمع ترکیبات فنیل پروپانوئیدی مشاهده شد. با توجه به همبستگی مثبت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) و ترکیبات فنیل پروپانوئیدی و نقش کلیدی این آنزیم در بیوسنتز این ترکیبات و نیز اثر گذاری مثبت الیسیتور های مورد بررسی می توان با بهینه سازی نسبت شوری و اسید سالیسیلیک، تولید ترکیبات فنیل پروپانوئیدی کنگرفرنگی در شرایط درون شیشه ای را بهبود بخشید.کلید واژگان: اسیدسالیسیلیک، شوری، فنیل آلانین آمونیالیاز، فنیل پروپانوئید، کنگر فرنگی Cynara scolymus L
-
تنش شوری یکی از مهم ترین عواملی است که رشد و تولید گیاه را در سراسر جهان به مخاطره می اندازد. بدیهی است به کارگیری ترکیباتی که مقاومت به شوری را در گیاهان افزایش می دهد از اهمیت زیادی در کاهش ضررهای اقتصادی ناشی از این تنش برخوردار است. یکی از این ترکیبات، اتانول آمین است و هدف از مطالعه حاضر درک بیشتر چگونگی عملکرد این ترکیب در ایجاد مقاومت به تنش شوری است. بدین منظور، گیاهچه های چهار هفته ای Nicotiana rustica که در محیط MS رشد یافته بودند ابتدا به مدت دو روز با اتانول آمین (0، 70، 130، 270 و 530 میکرومولار) پیش تیمار شد، سپس به محیط کشت MS حاوی غلظت بهینه شده (200 میلی مولار) نمک سدیم کلرید منتقل شدند. پس از سه هفته نتایج نشان داد که میزان مالون دی آلدهید، فلاونوئید، فنل کل و فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز کاهش ومقدار آنتوسیانین ها و فعالیت آنزیم تیروزین آمونیالیاز افزایش یافته است. در پژوهش حاضر، نتایج نشان داد که پیش تیمار اتانول امین موجب تغییر در محتوای ترکیبات فنلی از جمله افزایش آنتوسیانین ها شده است و می توان چنین استنباط نمود که این تغییرات احتمالا راهکاری برای مقابله با تنش شوری به شمار می رود.کلید واژگان: Nicotiana rustica، اتانول آمین، فنل، تیروزین آمونیالیاز، فنیل آلانین آمونیالیاز، تنش شوریSalt stress is one of the most important factors that endanger plant growth and production all around the world. Application of compounds which increase plant resistance to salt stress obviously has significant importance in reduction of economic losses. One of these compounds is the biological alcohol called ethanolamine, and the present study aimed to understand the way by which ethanolamine exerts its protecting effect against salt stress. For this purpose, 4-week-old Nicotiana rustica plants which had been kept in MS medium were pretreated with ethanolamine and 2 days later they were transferred to MS medium supplemented with 200 mM NaCl for 3 weeks. The our results revealed that Nicotiana rustica plants pretreated with exogenous ethanolamine showed elevated level of TAL activity and anthocyanin content whereas PAL activity was decreased, and reduced level of MDA, total flavonoid and phenol content in plants under salt stress condition. According to these results, it can be suggested that ethanolamine exerts its protective effect by anthocyanin content increase.Keywords: Nicotiana rustica, Ethanolamine, Phenol, Tyrosine ammonia lyase, Phenyle alanin ammonia lyase, salt stress
-
سابقه و هدفاز آنجایی که در سالهای اخیر نقش عنصر کم مصرف سیلیکون در انبارمانی مورد توجه قرار گرفته است، در این تحقیق، از سیلیکون برای افزایش طول دوره انبارمانی رقم شابلون آلو (Prunussalicina‘Shablon’) استفاده شد.مواد و روش هامیوه ها بلافاصله پس از برداشت در دو گروه آزمایشی تقسیمبندی و گروه اول به مدت 30 دقیقه در محلول 5 گرم در لیتر سیلیکات و گروه دوم (شاهد) در آب مقطر قرار گرفتند.سپس نمونه ها به دمای 4 درجه سانتیگراد و رطوبت حدود 80 درصد انتقال یافتند.یافته هانتایج نشان داد که هر چند تیمار سیلیکون فعالیت آنزیم کاتالاز را در میوه آلو متاثر نکرد ولی باعث کاهش افت وزن میوه ها، افزایش معنی دار غلظت فنلها و همچنین افزایش فعالیت آنزیمهای سوپراکسید دیسموتاز و فنیلآلانینآمونیالیاز نسبت به شاهد شد.
بحث: سیلیکون با افزایش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز باعث کاهش معنی دار مقدار مالوندیآلدئید وبا افزایش فعالیت فنیلآلانینآمونیالیازباعث زیادشدن غلظت فنلها در میوه آلو شد و در نهایت توانست باعث بالارفتن مقاومت میوه ها در برابر تنش سرما شود.نتیجه گیریسیلیکون از یک طرف با افزایش توان سیستم آنتیاکسیدانت باعث بالا رفتن مقاومت میوه ها در برابر تنش سرما شد و از طرف دیگر با افزایش غلظت فنلهابر کیفیت و ارزش غذایی آنهاافزود.
کلید واژگان: فنیل آلانین آمونیالیاز، آلو، سیلیکات، سوپراکسید دیسموتاز، فنل کلAims andBackgroundIn this study, the efficacy of silicon (Si) was determined in order to increase the pool of phenols and antioxidant activity in plum (Prunus salicina Shablon) fruits and, thereby, enhance postharvest plum fruit quality.Materials And MethodsThe fruits were randomly divided in two groups so that Si-treated group immersed for thirty minutes in solutions of 5 g/l Si and were air-dried at room temperature. The activities of catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) were determined.ResultsPostharvest silicon application had no effect on CAT activity; in contrast, weight loss, total phenolics concentration, lipid peroxidation as well as phenylalanine ammonia-lyase (PAL) and SOD activity responded positively to the Si treatment. Silicon application raised phenylalanine ammonia-lyase activity and total phenol concentrations led to increase the fruit’s ability to better withstand stressful cold impacts. In addition, Si considerably reduced the rise in malondialdehyde (MDA) content during storage, obviously because of an efficient scavenging following significant enhancement of SOD activity.ConclusionPostharvest Si application raised antioxodant activity and total phenolic, reduced malondialdehyde content and lipid peroxidation, and led to increase the fruit’s ability to better withstand stressful cold impacts. These results suggest that Si application may be recommended for increasing storage life and maintaining their quality.Keywords: phenylalanine ammonia, lyase, plum, silicate, superoxide dismutase, total phenol -
لیگنین یکی از ویژگی های اصلی دیواره ثانویه سلول گیاهی است که استحکام ساختاری را برای سلول ها و بافت ها فراهم کرده و سبب آب گریزی عناصر آوندی می شود. میانگره های هالوفیت آلوروپوس لیتورالیس در مراحل مختلف تکوینیاز اولین تا پنجمین میانگره و تحت تاثیر غلظت های مختلف NaCl برداشت شدند. اثر NaCl و بلوغ میانگره ای و بر محتوی لیگنین و فعالیت آنزیم های فنیل الانین آمونیالیاز PAL و سینامیل الکل دهیدروژناز CAD بررسی شد. تنش نمک سبب القاء فعالیت آنزیم های PAL و CAD و افزایش محتوی لیگنین شد. داده ها نشان داد که بالاترین سطح فعالیت PAL در اولین میانگره یافت شد و فعالیت آنزیم CAD در بخشهای راسی و جوان ساقه بالاتر از بخش های قاعده ای و مسن بود. تجمع لیگنین به طور مثبت با افزایش فعالیت آنزیم های PAL و CAD تحت تنش نمک مرتبط بود در حالیکه لیگنینی شدن طی بلوغ میانگره ای با فعالیت آنزیم های PAL و CAD همبستگی منفی داشت. نتایج پیشنهاد می کند که القاء فعالیت آنزیم های PAL و CAD و به دنبال آن افزایش رسوب لیگنین در بافت های میانگره ای می تواند راهبردی برای تحمل بیشتر شوری در این هالوفیت باشد.
کلید واژگان: آلوروپوس لیتورالیس، سینامیل الکل دهیدروژناز، فنیل آلانین آمونیالیاز، تنش نمکLignin is one of the major characteristics of plant secondary cell wall that provides structural rigidity for the cells and tissues and hydrophobicity to tracheary elements. Internode tissues of Aeluropus littoralis as a halophyte grass were sampled at different developmental stages (from the first to the fifth internodes ) and under different NaCl concentrations. The influences of NaCl and internode maturity on lignin content and activities of phenylalanine ammonia-lyase (PAL) and cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD) were investigated. Salt stress induced the activities of PAL and CAD and increased the lignin content. Data indicated that the highest level of PAL activity was found at the first internode and CAD activity in the apical and young parts of stem was higher than the old and basal parts of it. Lignin accumulation correlated positively with PAL and CAD activities under salt stress, but during internodal maturation lignification correlated negatively with PAL and CAD activity. The results suggest that induction of PAL and CAD activities and consequently increasing of lignin deposition at internode tissues can be a strategy for high salinity tolerance in this halophyte.
Keywords: Phenylalanine ammonia lyase, Cinnamyl alcohol dehydrogenase, salt stress, Development, Aeluropus littoralis
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.