پديد آورندگان :
كوهساري، افسانه دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - دانشكده علوم زراعي - گروه باغباني، ساري، ايران , چالوي، ويدا دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - دانشكده علوم زراعي - گروه باغباني، ساري، ايران , اكبرپور، وحيد دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - دانشكده علوم زراعي - گروه باغباني، ساري، ايران
كليدواژه :
اسيد نفتالين استيك , بنزيل آدنين , فلاونوئيد , فنل , كالوس
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: گياه كاسني (Cichorium intybus L) يك گياه دارويي مهم داراي متابوليت‌هاي با ارزش است. كالوس كاسني مي‌تواند منبع خوبي براي توليد و استخراج متابوليت‌هاي ثانويه‌ي اين گياه باشد و غلظت تنظيم كننده‌هاي رشد و نوع ريزنمونه از عوامل اصلي اثرگذار در توليد كالوس كاسني مي‌باشند. هدف اين پژوهش، بهينه‌سازي كالوس‌زايي و توليد متابوليت‌هاي ثانويه در گياه كاسني با استفاده از غلظت تنظيم كننده‌هاي رشد و نوع ريزنمونه است.
مواد و روش‌ها: اثر غلظت تنظيم كننده‌هاي رشد بنزيل آدنين (BA) (0، 0/5، 1 و 2 ميلي‌گرم در ليتر) و نفتالين استيك اسيد (NAA) (0، 0/5 و 1 ميلي‌گرم در ليتر) و نوع ريزنمونه (دمبرگ، ساقه، برگ) بر كالوس‌زايي و ميزان توليد فنل و فلاونوئيد كاسني در آزمايشي به صورت فاكتوريل و در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار مورد بررسي قرار گرفت. نخست سطح بذرها سترون گرديد و سپس در محيط MS به منظور تهيه‌ي گياهچه‌ي سترون كشت شدند. از اين گياهچه‌ها، پس از 4 تا 5 هفته، ريزنمونه‌هاي برگ، دمبرگ و ساقه در شرايط سترون تهيه شد. ريزنمونه‌ها در محيط كشت بافت گياهي حاوي غلظت‌هاي مختلفBA و NAA كشت شدند. پس از 4 هفته، كالوس‌هاي بدست آمده از ريزنمونه‌هاي استريل براي اندازه‌گيري صفات درصد كالوس‌زايي، وزن تر، وزن خشك، درصد ماده خشك، محتواي آب نسبي كالوس، ميزان فنل، فلاونوئيد، فعاليت آنتي‌اكسيداني مورد استفاده قرار گرفتند.
يافته‌ها: بر اساس نتايج به دست آمده از تجزيه واريانس، اثر متقابل همه تيمارها اختلاف معني داري را در سطح يك درصد نشان دادند. مقايسه ميانگين‌هاي اثر متقابل تيمارها نشان داد كه ريزنمونه‌ي دمبرگ در تيمار 2 ميلي‌گرم در ليتر BA همراه با 1 ميلي‌گرم در ليتر NAA بيشترين ميزان كالوس‌زايي را داشت. از طرف ديگر، بيشترين وزن تر كالوس در ريزنمونه‌ي برگ در محيط كشت حاوي 0/5 ميلي‌گرم در ليتر BA و 0/5 ميلي‌گرم در ليتر NAA بدست آمد. همچنين بيشترين وزن خشك كالوس در ريزنمونه‌ي دمبرگ و ساقه در غلظت‌هاي 1 و 2 ميلي‌گرم در ليتر BA و 0/5 ميلي‌گرم در ليتر NAA بدست آمد. بيشترين درصد ماده خشك كالوس در ريزنمونه‌ي دمبرگ در غلظت1 ميلي‌گرم در ليترBA و 0/5 ميلي‌گرم در ليتر NAA مشاهده شد. بيشترين ميزان فنل و فلاونوئيد در ريزنمونه‌ي دمبرگ و غلظت 0/5 ميلي‌گرم در ليتر BA به تنهايي مشاهده گرديد. كالوس توليد شده از ريزنمونه‌ي ساقه بيشترين خاصيت آنتي اكسيداني را در محيط كشت حاوي 1 ميلي‌گرم در ليترBA و 1 ميلي‌گرم در ليتر NAA، نشان داد.
نتيجه گيري كلي: در مجموع، دمبرگ بهترين ريزنمونه براي توليد كالوس در تركيب با تيمارهاي 2 ميلي‌گرم در ليتر BA و 1 ميلي‌گرم در ليتر NAA و يا محيط حاوي 5/0 ميلي‌گرم در ليتر BA و بدون NAA بود. افزون بر اين، تيمارهاي فوق، بيشترين ميزان فنل و فلاونوئيد را توليد نمودند كه داراي بيشترين فعاليت آنتي اكسيداني هم بودند.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Chicory (Cichorium intybus L.) is an important medicinal plant with valuable medicinal metabolites. Chicory callus can be a good source for the production and extraction of secondary metabolites of this plant. Concentration of growth regulators and type of explants are the main factors affecting the production of chicory callus. The aim of this study was optimization of the callus and secondary metabolites production in chicory using the different concentration of growth regulators and explant types.
Materials and methods: The effect of different concentration of Benzyladenine (BA) (0, 0.5, 1, 2 mg/L and Naphthale acetic acid (NAA) (0, 0.5, 1 mg/L) and explants (petiole, stem and Leaf) on callus formation, phenolic and flavonoid production in chicory was investigated in a factorial based on completely randomized design experiment with three replications. First, the seeds were surface sterilized and then, they were cultured in MS medium to produce sterile seedlings. After 4 to 5 weeks, Leaf, petiole and stem explants were prepared from seedlings in sterile conditions. The explants were cultured in tissue culture medium containing different concentrations of BA and NAA. After 4 weeks, calluses obtained from sterile explants were used to measure the percentage of callus production, fresh and dry weight, dry matter percentage, callus relative water content, phenolic, flavonoid and antioxidant activity.
Results: Based on the results of variance analysis, the interaction of all treatments showed a significant difference at 1% level as compared to the control. The comparison of interactions between treatments showed that petiole explants had the highest callus production in the medium suplemented with 2 mg/L BA with 1 mg/L NAA. On the other hand, the highest callus fresh weight was obtained in leaf explant in treatment of 0.5 mg/L BA with 0.5 mg/L NAA. In addition, the highest callus dry weight was obtained in petiole and stem explant in treatment of 1 and 2 mg/L BA with 0.5 mg/L NAA. The highest percentage of callus dry matter observed in petiole explant in the medium suplemented with 1 mg/L BA and 0.5 mg/L NAA. The highest phenol and flavonoid content observed in petiole explant in the medium suplemented with of 0.5 mg/L BA alone. The callus produced from the stem explants showed the highest antioxidant activity in the treatment of 1 mg/L BA and 1 mg/L NAA.
Conclusion: Overall, the best explant for callus production was petiole in combination with treatments of 2 mg/L BA and 1 mg/L NAA or the medium containing 0.5 mg/L BA without NAA. Moreover, the above treatments produced the highest levels of phenol and flavonoids, which had the most antioxidant activity too.
