تأثير تركيبات مختلف تنظيم‌كننده‌هاي رشد گياهي در محيط كشت MS بر القاي كالوس و باززايي مستقيم گياه دارويي گالگا

اين پژوهش با هدف ارزيابي اثر نوع و غلظت‌هاي مختلف تنظيم‌كننده‌هاي رشد گياهي بر كالوس‌زايي و باززايي ريزنمونه‌هاي مختلف گياه دارويي گالگا (Galega officinalis) در محيط كشت MS انجام شد. به­منظور القاي كالوس، ريزنمونه‌هاي برگ، ريشه، هيپوكوتيل و ساقه گره‌دار اين گياه روي محيط كشت MS حاوي غلظت‌هاي مختلف از 2,4-D (0/5، 1، 3 و 5 ميلي‌گرم در ليتر) در تركيب با BAP و يا Kin (هر يك صفر، 0/5، 1 و 3 ميلي‌گرم در ليتر) كشت شدند. نتايج نشان داد كه 2,4-D در تركيب با Kin در القاي كالوس بسيار مؤثر بوده و در بيشتر غلظت‌هاي مورد استفاده منجر به القاي 100 درصدي كالوس شد. از بين آنها، تركيب 5 ميلي‌گرم در ليتر ‌2,4-D با 0/5 ميلي‌گرم در ليتر Kin در ريزنمونه ساقه گره‌دار موجب بيشترين رشد كالوس با ميانگين 1450 ميلي‌گرم وزن تر كالوس شد. به ­منظور القاي باززايي، ريزنمونه‌هاي برگ، كوتيلدون و ساقه گره‌دار در محيط حاوي غلظت‌هاي مختلف از BAP يا Kin در تركيب با NAA كشت شدند. با اين حال باززايي تنها در ريزنمونه ساقه گره‌دار مشاهده شد. بيشترين ميزان باززايي مربوط به غلظت 0/1:‌ 0/25 در هر دو تركيب BAP:NAA و Kin:NAA با ميانگين 93/33 درصد بود. بيشترين ميزان شاخساره القا شده (با ميانگين 2/86 شاخساره( و بيشترين طول شاخساره (با ميانگين 5/6 سانتي‌متر) در هر ريزنمونه مربوط به تركيب BAP:NAA به ­ترتيب با غلظت 0/5 :‌2 و 0/1:‌ 2 ميلي‌گرم در ليتر بود. نوساقه‌هاي حاصل از آزمايش باززايي جهت ريشه‌دار شدن، به محيط كشت MS حاوي سطوح مختلف NAA و IAA منتقل شدند. نتايج مقايسات ميانگين نشان داد كه غلظت‌هاي 0/25 و 0/5 ميلي‌گرم در ليتر NAA يا IAA منجر به بيشترين درصد ريشه‌زايي با ميانگين حدود 90 درصد شدند. بيشترين تعداد ريشه القا شده مربوط به گياهچه‌هاي كشت­شده در تيمار 0/25 ميلي‌گرم در ليتر از هر دو تنظيم‌كننده رشد NAA و IAA (با ميانگين 4 ريشه در ريزنمونه) و همچنين بيشترين طول ريشه، در گياهچه‌هاي كشت­شده در غلظت 0/25 ميلي‌گرم در ليتر IAA (با ميانگين 6/5 سانتي‌متر) مشاهده شد. در اين پژوهش، مناسب‌ترين تركيب محيط كشت و ريزنمونه به­منظور كالوس‌زايي و باززايي مستقيم گياه گالگا معرفي شد كه مي‌تواند در مطالعات زيست‌فناوري آتي در اين گياه دارويي مفيد باشد.

This study aimed to evaluate the effect of different types and concentrations of plant growth regulators in MS medium on callus formation and regeneration of different explants of medicinal plant Galega officinalis. To callus induction, leaf, root, hypocotyl, and stem nodes explants were cultured on MS medium containing different concentrations of 2,4-D (0.5, 1, 3, and 5 mg/l) in combination with BAP (0, 0.5, 1 and 3 mg/l) or Kin (0, 0.5, 1, and 3 mg/l). It was observed that 2,4-D in combination with Kin was very effective and in most of the used concentrations, it resulted in 100% callus induction. Among them the 5:0.5 mg/l concentration of 2,4-D:Kin in the nodal stem explant showed the highest callus growth with an average of 1450 mg fresh callus weight. In order to direct regeneration, leaf, cotyledon, and stem nodes were cultured in MS medium containing different concentrations of BAP and Kin in combination with NAA, while regeneration was observed only in the stem nodes. The highest regeneration rate was related to 0.25:0.1 mg/l in both BAP: NAA and Kin:NAA with an average of 93.33%. The highest amount of induced shoots (with an average of 2.86 shoots in each explant) and the highest shoot length (5.6 cm) were observed at 2:0.5 and 2:0.1 mg/l of BAP:NAA, respectively. The shoots obtained from the regeneration experiment were transferred to MS medium containing different levels of NAA and IAA for rooting. The results of mean comparisons showed that 0.25 or 0.5 mg/l of NAA or IAA resulted in the highest percentage of rooting with an average of about 90%. The highest number of roots was related to explants cultured in 0.25 mg/l of both NAA and IAA growth regulators (with an average of 4 roots per explant) and also, the highest root length was observed in explants cultured in 0.25 mg/l of IAA (with an average of 6.5 cm). At all, in this study, the most appropriate combination of plant growth regulators and explant for callus induction and direct regeneration of G. officinalis was introduced, which can be useful in future biotechnological studies of this medicinal plant.