اثرات الیسیتور نانوذرات نقره و تنش خشکی بر بیان ژن بتاکاروتن هیدروکسیلاز (bch) بر عملکرد کارتنوئید زعفران (Crocus sativus L.)

این مطالعه با هدف بررسی اثر تنش خشکی و نانوذرات نقره بر بیان ژن بتاکاروتن هیدروکسیلاز (BCH) و تولید کاروتنوئید در زعفران انجام شد. آزمایش در دو سطح شامل آبیاری نرمال و تنش خشکی کامل بر روی نُه اکوتایپ زعفران در سه سطح: شاهد (آب مقطر)، ۵۵ و ۱۱۰ پی‌پی‌ام نانوذرات نقره اجرا شد. این مطالعه به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات بر اساس طرح بلوک کامل تصادفی با دو تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه بیرجند و مؤسسه بیوتکنولوژی دانشگاه زابل انجام شد. برای بررسی الگوی بیان ژن، پس از نمونه‌برداری برگ از تمام تیمارها، از استخراج RNA، سنتز cDNA و تعیین گرادیان دما، واکنش زنجیره‌ای پلیمراز Real-Time (Real-Time PCR) استفاده شد. سپس، داده‌ها با نرم‌افزار EX و SAS 9.2 تجزیه و تحلیل شدند. اثرات اصلی تیمارها شامل نُه اکوتایپ زعفران، نانوذره نقره و تنش خشکی و اثرات متقابل آنها بر بیان ژن BCH و مقدار کاروتنوئید در سطح احتمال ۱٪ معنی‌دار بود. حداکثر بیان ژن BCH و مقدار کاروتنوئید در ۵۵ پی‌پی‌ام نانوذرات نقره تحت تنش خشکی در اکوتایپ قائن مشاهده شد (به ترتیب ۱۴۷۸.۶۲ و ۲۱.۳۷ میکروگرم بر گرم). بنابراین، تنش خشکی و نانوذرات نقره تا ۵۵ پی‌پی‌ام بیان ژن BCH و تولید کاروتنوئید را افزایش دادند.

This study aimed to investigate the effect of drought stress and silver nanoparticles on beta-carotene hydroxylase (bch) gene expression and carotenoid production in saffron. The experiment was implemented in two levels including normal irrigation and full drought stress on nine ecotypes of saffron in three levels: control (distilled water), 55 and 110 ppm of silver nanoparticles levels. This study was conducted in split plot factorial experiment based on randomized complete block design with two replications at research field of Birjand University and biotechnology institute of Zabol University.In order to examine gene expression pattern, after taking leaf samples from all treatments, RNA extraction, cDNA synthesis and determination of temperature gradient, Real time polymerase chain reaction (Real-Time PCR) was used. Then, Data were analyzed using EX and SAS 9.2 software. The main effects of treatments with nine ecotypes of saffron, silver nanoparticle and drought stress and their interaction effects for bch gene expression and amount of carotenoid were significant at 1% probability level. The maximum bch gene expression and the amount of carotenoid was observed in 55 ppm of silver nanoparticles under drought stress in Ghaen ecotype (1478.62 & 21.37 µg.g-1, respectively). Therefore, drought stress and silver Nanoparticles up to 55ppm increased bch gene expression and carotenoid production.