پديد آورندگان :
زارعي، عبدالكريم دانشگاه جهرم - دانشكده كشاورزي - گروه توليد و ژنتيك گياهي (بيوتكنولوژي)، جهرم، ايران , سلاجقه، فاطمه دانشگاه جهرم - دانشكده كشاورزي - گروه توليد و ژنتيك گياهي (بيوتكنولوژي)، جهرم، ايران , كمالي زاده، مجاهد دانشگاه جهرم - دانشكده كشاورزي - گروه توليد و ژنتيك گياهي (بيوتكنولوژي)، جهرم، ايران
كليدواژه :
محيط كشت , 6-بنزيل آدنين , تو-فور-دي , طرح فاكتوريل , كالوس‌زائي , محيط كشت
چكيده فارسي :
گياه گزنه به‌عنوان يكي از گياهان با ارزش داروئي بوده كه به علت دارا بودن تركيبات فيتوشيميايي با ارزش، اخيراً توجه زيادي به آن براي درمان بيماري‌هاي مختلف و همچنين استفاده از آن در صنايع غذايي به‌عنوان نگهدارنده شده است. در اين پژوهش به منظور بهينه‌سازي شرايط كشت بافت براي القاء كالوس از بافت‌هاي مختلف اين گياه، اثر تيمارهاي مختلف تنظيم‌كننده‌هايرشد، شرايط نگهداري محيط كشت و نوع ريزنمونه بر ميزان توليد كالوس آن مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور آزمايشي به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار در سال هاي 1395-1396 در دانشگاه جهرم انجام گرديد و ريزنمونه‌هاي مختلف شامل برگ‌هاي مسن و جوان، گره و بذر اين گياه در محيط كشت MS جامد حاوي 30 گرم بر ليتر ساكارز و غلظت‌هاي متفاوت دو تنظيم‌كننده رشد تو-فور-دي (1، 2 و 3 ميلي‌گرم در ليتر) و بنزيل آدنين (1، 5/0 و 1/0 ميلي‌گرم در ليتر) كشت شدند و چهار هفته پس از كشت صفاتي از قبيل درصد توليد كالوس، زمان كالوس‌دهي، بافت و رنگ كالوس‌هاي القايي مورد ارزيابي قرار گرفتند. بر اساس نتايج حاصله، ريزنمونه‌هاي مورد استفاده تفاوت معني‌داري از نظر توليد كالوس نشان دادند، به‌طوري‌كه ريزنمونه‌هاي برگ مسن، برگ جوان و گره قادر به توليد كالوس بودند. پاسخ ريزنمونه‌ها براي توليد كالوس با قرار گرفتن در شرايط نوري مختلف متفاوت بود به نحوي كه شرايط تاريكي تأثيربيشتري در القاي كالوس و ميزان رشد آن داشت. همچنين اثر تيمارهاي مختلف تنظيم‌كننده رشد بر توليد كالوس ريزنمونه‌هاي مختلف در سطح يك درصد معني‌دار بود، به‌طوري‌كه بيشترين ميزان توليد كالوس در ريزنمونه‌هاي برگ‌هاي جوان و ريزنمونه‌هاي گره در محيط كشت داراي يك ميلي‌گرم در ليتر تو-فور-دي و يك ميلي‌گرم بنزيل آدنين به‌دست‌آمد ولي در مورد برگ مسن بيشترين ميزان اين صفت در يك ميلي‌گرم در ليتر تو-فور-دي و 1/0 ميلي‌گرم در ليتر بنزيل آدنين در شرايط تاريكي حاصل شد. در بين ريزنمونه‌هاي مورد استفاده، ريزنمونه‌هاي برگ جوان در شرايط تاريكي بيشترين درصد توليد كالوس را نشان داده و رشد كالوس بهتري داشتند. استفاده از ريزنمونه برگ جوان و تيمار يك ميلي‌گرم در ليتر تو-فور-دي و يك ميلي‌گرم در ليتر بنزيل آدنين و نگهداري كشت‌ها در شرايط تاريكي براي توليد كالوس از اين گياه پيشنهاد مي‌گردد.
چكيده لاتين :
Background and Objectives
Nettle (Urtica dioica L.) is considered a valuable plant with high level of various beneficial phytochemical, which has been used centuries in traditional medicine. Since it contains various secondary metabolites and shows noticeable activity against different Gram-positive and Gram-negative bacteria, nettle has been identified as an appropriate choice for wider applications in the food and pharmaceutical industries in the recent years. This plant is native to Asia, Europe, Africa and North America and grows naturally in different regions of Iran. Although nettle is an important medicinal plant worldwide, there is no information about optimization of its tissue culture conditions. This study was carried out to investigate the effects of different plant growth regulators, explant types and light condition on the callogenesis properties of nettle plant under in vitro condition.
Materials and Methods
A factorial experiment was carried out on the base of completely randomized design with three replicates. Different explants including young leaves, old leaves, nodes and seeds of nettle plant were cultured in the solid MS medium supplemented with 30 g l-1 sucrose and different concentrations of plant growth regulators of 2,4-D (1, 2 and 3 mg l-1) and BA (0.1, 0.5 and 1 mg l-1). Callus-related characteristics, including time of callus induction, callogenesis percentage, and their color and texture were analyzed. Analysis of variance was carried out by SAS software ver. 9.3.1 and mean comparison was conducted using Duncan multiple range test.
Results
According to the results, callus induction was significantly influenced by explant type. The highest callus induction was attained from young leaves, nodes and old leaves, respectively. The results also showed that callus induction and its properties were significantly influenced by light condition. Preservation of cultures in dark condition resulted in higher callus induction than light condition. In addition, the effect of plant growth regulators was significant on callus induction and its properties. The highest percentage of callus induction was obtained from young leaf explants in the medium containing 1 mg l-1 2,4-D and 1 mg l-1 BA in dark condition followed by node explants in the same plant growth regulator treatment. However, medium supplemented with 1 mg l-1 2,4-D and 0.1 mg l-1 BA showed to be more effective for old leaf explants. Based on the results of this research, young leaf explants in the MS medium containing 1 mg l-1 2,4-D and 1 mg l-1 BA in dark condition are suggested for callus induction from nettle plant.
Discussion
Type, color and amount of produced callus in different plant species are highly dependent on the genotypes, compositions of tissue culture media as well as the levels of both endogenous and exogenous plant growth regulators. Auxin and cytokinin are two main plant growth regulators playing important roles in callogenesis of different plant species. There is an interaction between the level of plant growth regulators and color of produced callus. Based on the results of present study, it seems that in the nettle plant, node explants endure a higher level of plant growth regulators and hence produce a brighter callus than the leaf segment explants when they are treated with high concentrations of these chemicals.
