سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات161
تعداد شماره‌ها6,533
تعداد مقالات70,506
تعداد مشاهده مقاله124,125,554
تعداد دریافت فایل اصل مقاله97,233,894
شیروانی, صفورا, نقوی, محمدرضا. (1396). تأثیر نانو محرک‌ها بر تولید و بیان ژن‌های دخیل در زیست‌ساخت آلکالوئیدها در دروایۀ شقایق شرقیPapaver orientale L.. , 48(3), 625-636. doi: 10.22059/ijfcs.2017.207472.654115
صفورا شیروانی; محمدرضا نقوی. "تأثیر نانو محرک‌ها بر تولید و بیان ژن‌های دخیل در زیست‌ساخت آلکالوئیدها در دروایۀ شقایق شرقیPapaver orientale L.". , 48, 3, 1396, 625-636. doi: 10.22059/ijfcs.2017.207472.654115
شیروانی, صفورا, نقوی, محمدرضا. (1396). 'تأثیر نانو محرک‌ها بر تولید و بیان ژن‌های دخیل در زیست‌ساخت آلکالوئیدها در دروایۀ شقایق شرقیPapaver orientale L.', , 48(3), pp. 625-636. doi: 10.22059/ijfcs.2017.207472.654115
شیروانی, صفورا, نقوی, محمدرضا. تأثیر نانو محرک‌ها بر تولید و بیان ژن‌های دخیل در زیست‌ساخت آلکالوئیدها در دروایۀ شقایق شرقیPapaver orientale L.. , 1396; 48(3): 625-636. doi: 10.22059/ijfcs.2017.207472.654115

تأثیر نانو محرک‌ها بر تولید و بیان ژن‌های دخیل در زیست‌ساخت آلکالوئیدها در دروایۀ شقایق شرقیPapaver orientale L.

علوم گیاهان زراعی ایران
مقاله 4، دوره 48، شماره 3، آذر 1396، صفحه 625-636    اصل مقاله (790.72 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijfcs.2017.207472.654115
نویسندگان
صفورا شیروانی1؛ محمدرضا نقوی* 2
1دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدۀ کشاورزی دانشگاه تهران، کرج
2استاد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدۀ کشاورزی دانشگاه تهران، کرج
چکیده
کشت بافت منبع بالقوه‌ای در جهت تولید متابولیت‌های ثانویه است. محرک (الیسیتور)ها نقش مهمی در القای سامانۀ دفاعی گیاهان و تولید متابولیت‌های ثانویه ایفا می‌کنند. الکالوئیدها گروهی از متابولیت‌های ثانویه و با ارزش اقتصادی هستند که استفاده از آن‌ها توسط انسان به عصر باستان باز می‌گردد. بسیاری از گونه‌های Papaver توانایی تولید آلکالوئیدهایی مانند پاپاورین، نوسکاپین، مورفین و کدئین را دارند. در این پژوهش تغییرپذیری بیان ژن‌های دخیل در زیست‌ساخت (بیوسنتز) این آلکالوئیدها در کشت دروایۀ (سوسپانسیون) یاخته‌ای Papaver orientale در فاصله‌های زمانی24 و 48 ساعت پس از اعمال محرک‌های نانو نقره و نانو دی‌اکسید تیتانیوم با qRT-PCR بررسی شد. نتایج بیانگر افزایش بیان DBOX، SDR، COR و CODM 24 و 48 ساعت پس از تیمار با نانو نقره بود درحالی‌که کاهش بیان SaLAT و T6ODM  در 24 ساعت آغازین مشاهده شد. نانو دی‌اکسید تیتانیوم پس از 48 ساعت منجر به افزایش بیان DBOX، COR و CODM شد. ولی افزایش بیان SDR، SaLAT و T6ODM  تنها پس از 24 ساعت مشاهده شد. بنا بر نتایج به‌دست‌آمده از HPLC نانو نقره به‌صورت بسیار مؤثرتر از نانو دی‌اکسید تیتانیوم پاپاورین، نوسکاپسین و مورفین را به ترتیب 19، 88/1 و 12/3 برابر پس از 48 ساعت در مقایسه با شاهد افزایش داد. بنابراین می‌توان از کشت دروایۀ یاخته‌ای شقایق شرقی به‌عنوان منبعی برای تولید آلکالوئیدهای مهمی مانند مورفین و نوسکاپین استفاده کرد.
کلیدواژه‌ها
آلکالوئیدها؛ کشت دروایۀ یاخته‌ای؛ نانو محرک‌ها؛ Papaver orientale؛ qRT-PCR
مراجع
  1. Allen, R. S., Miller, J. A., Chitty, J. A., Fist, A. J., Gerlach, W. L. & Larkin, P. J. (2008). Metabolic engineering of morphinan alkaloids by over‐expression and RNAi suppression of salutaridinol 7‐O‐acetyltransferase in opium poppy. Plant Biotechnology Journal, 6(1), 22-30.
  2. Beaudoin, G. A. & Facchini, P. J. (2014). Benzylisoquinoline alkaloid biosynthesis in opium poppy. Planta, 240(1), 19-32.
  3. Castiglione, M. R., Frediani, M., Ravalli, C., Venora, G. & Cremonini, R. (2009). Cytological characterization of Vicia oroboides Wulfen in Jacq. Protoplasma, 236(1-4), 21-27.
  4. Chen, X. & Facchini, P. J. (2014). Short‐chain dehydrogenase/reductase catalyzing the final step of noscapine biosynthesis is localized to laticifers in opium poppy. The Plant Journal, 77(2), 173-84.
  5. Cho, H. Y., Son, S. Y., Rhee, H. S., Yoon, S. Y. H., Lee-Parsons, C. W. & Park, J. M. (2008). Synergistic effects of sequential treatment with methyl jasmonate, salicylic acid and yeast extract on benzophenanthridine alkaloid accumulation and protein expression in Eschscholtzia californica suspension cultures. Journal of biotechnology, 135(1), 117-122.
  6. Croteau, R., Kutchan, T. M. & Lewis, N. G. (2000). Natural products (secondary metabolites). Biochemistry and Molecular Biology of Plants, 24, 1250-319.
  7. Cui, H., Zhang, P. & Gu, W. (2009). Application of anatase TiO2 sol derived from peroxotitannic acid in crop plant diseases control and growth regulation. NSTI-Nanotech, 2, 286-289.
  8. Daud, Z. & Keng, C. L. (2006). Effects of plant growth regulators on the biomass of embryogenic cells of Cyperus aromaticus (Ridly) Mattf and Kukenth. Biotechnol, 5, 75-78.
  9. De Luca, V., Salim, V., Atsumi, S. M. & Yu, F. (2012). Mining the biodiversity of plants: a revolution in the making. Science, 336(6089), 1658-61.
  10. Facchini, P. J. & De Luca, V. (2008). Opium poppy and Madagascar periwinkle: model non‐model systems to investigate alkaloid biosynthesis in plants. The Plant Journal, 54(4), 763-84.
  11. Gajjar, P., Pettee, B., Britt, D. W., Huang, W., Johnson, W. P. & Anderson, A. J. (2009). Antimicrobial activities of commercial nanoparticles against an environmental soil microbe Pseudomonas putida KT2440. Journal of Biological Engineering, 3(9), 1-3.
  12. Hagel, J. M., Beaudoin, G. A., Fossati, E., Ekins, A., Martin, V. J. & Facchini, P. J. (2012). Characterization of a flavoprotein oxidase from opium poppy catalyzing the final steps in sanguinarine and papaverine biosynthesis. Journal of Biological Chemistry, 287(51), 42972-83.
  13. Hagel, J. M. & Facchini, P. J. (2010). Dioxygenases catalyze the O-demethylation steps of morphine biosynthesis in opium poppy. Nature Chemical Biology, 6(4), 273-5.
  14. Hamill, J. D. & Rhodes, M. J. C. (1993). Manipulating secondary metabolism in culture. In Biosynthesis and Manipulation of Plant Products (pp. 178-209). Springer Netherlands.
  15. Hashemi, S. M. & Naghavi, M. R. (2016). Production and gene expression of morphinan alkaloids in hairy root culture of Papaver orientale L. using abiotic elicitors. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 125(1), 31-41.
  16. Huang, F. C. & Kutchan, T. M. (2000). Distribution of morphinan and benzophenanthridine alkaloid gene transcript accumulation in the opium poppy Papaver somniferum. Phytochemistry, 53, 555-564.
  17. Khodayari, M. (2014). The effect of elicitors on genes expression in some alkaloids production of P. somniferum L.. Ph.D. Thesis. Faculty of Agronomy & Plant Breeding Tehran University, Iran.
  18. Levine, A., Tenhaken, R., Dixon, R. & Lamb, C. (1994). H2O2 from the oxidative burst orchestrates the plant hypersensitive disease resistance response. Cell, 79(4), 583-593.
  19. Makkar, H. P., Siddhuraju, P., Becker, K., Makkar, H. P., Siddhuraju, P. & Becker, K. (2007). Trypsin Inhibitor (pp. 1-6). Humana Press.
  20. Monica, R. C. & Cremonini, R. (2009). Nanoparticles and higher plants. Caryologia, 62(2), 161-5.
  21. Murthy, H. N., Lee, E. J. & Paek, K. Y. (2014). Production of secondary metabolites from cell and organ cultures: strategies and approaches for biomass improvement and metabolite accumulation. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 118(1), 1-6.
  22. Namdeo, A. G. (2007). Plant cell elicitation for production of secondary metabolites: a review. Pharmacognosy reviews, 1(1), 69-79.
  23. Nyman, U. & Bruhn, J. G. (1979). Papaver bracteatum-A summary of current knowledge. Planta medica, 35, 98-117.
  24. Ocsoy, I., Paret, M. L., Ocsoy, M. A., Kunwar, S., Chen, T., You, M. & Tan, W. (2013). Nanotechnology in plant disease management: DNA-directed silver nanoparticles on graphene oxide as an antibacterial against Xanthomonas perforans. Acs Nano, 7(10), 8972-80.
  25. Prasad, R., Kumar, V. & Prasad, K. S. (2014). Nanotechnology in sustainable agriculture: present concerns and future aspects. African Journal of Biotechnology, 13(6), 705-13.
  26. Raei, M., Angaji, S. A., Omidi, M. & Khodayari, M. (2014). Effect of abiotic elicitors on tissue culture of Aloe vera. Journal of Biosciences (IJB), 5(1), 74-81.
  27. Rao, S. R. & Ravishankar, G. A. (2002). Plant cell cultures: chemical factories of secondary metabolites. Biotechnology advances, 20(2), 101-153.
  28. Sariyar, G. & Shamma, M. (1986). Six alkaloids from Papaver species. Phytochemistry, 25(10), 2403-2406.
  29. Sariyar, G. (2002), Biodiversity in the alkaloids of Turkish Papaver species. Pure and applied chemistry, 74(4), 557-74.
  30. Schilmiller, A. L., Last, R. L. & Pichersky, E. (2008). Harnessing plant trichome biochemistry for the production of useful compounds. The Plant Journal, 54(4), 702-11.
  31. Servin, A., Elmer, W., Mukherjee, A., De la Torre-Roche, R., Hamdi, H., White, J. C., Bindraban, P. & Dimkpa, C. (2015). A review of the use of engineered nanomaterials to suppress plant disease and enhance crop yield. Journal of Nanoparticle Research, 17(2), 1-21.
  32. Shafiee, A., Lalezari, I., Nasseri‐Nouri, P. & Asgharian, R. (1975). Alkaloids of Papaver orientale and Papaver pseudo‐orientale. Journal of pharmaceutical sciences, 64(9), 1570-2.
  33. Sytar, O., Kumar, A., Latowski, D., Kuczynska, P., Strzałka, K. & Prasad, M. N. V. (2013). Heavy metal-induced oxidative damage, defense reactions, and detoxification mechanisms in plants. Acta physiologiae plantarum, 35(4), 985-999.
  34. Woods, A., Dickerson, K., Heath, R., Hong, S. P., Momcilovic, M., Johnstone, S. R. & Carling, D. (2005). Ca 2+/calmodulin-dependent protein kinase kinase-β acts upstream of AMP-activated protein kinase in mammalian cells. Cell metabolism, 2(1), 21-33.
  35. Yin, L., Cheng, Y., Espinasse, B., Colman, B. P., Auffan, M., Wiesner, M., Rose, J., Liu, J. & Bernhardt, E. S. (2011). More than the ions: the effects of silver nanoparticles on Lolium multiflorum. Environmental Science & Technology, 45(6), 2360-7.
  36. Zakaria, R. A., Hour, M. H. & Zare, Z. (2013). Callus production and regeneration of the medicinal plant Papaver orientale. African Journal of Biotechnology, 31(54), 11152-6.
  37. Zhao, J., Davis, L. C. & Verpoorte, R. (2005). Elicitor signal transduction leading to production of plant secondary metabolites. Biotechnology Advances, 23(4), 283-333.
  38. Ziegler, J., Facchini, P. J., Geißler, R., Schmidt, J., Ammer, C., Kramell, R., Voigtländer, S., Gesell, A., Pienkny, S. & Brandt, W. (2009). Evolution of morphine biosynthesis in opium poppy. Phytochemistry, 70(15), 1696-707.
 

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 566
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 789


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب