بررسي توان زيستي و فعاليت آنزيم ‌هاي آنتي ‌اكسيداني در كشت سلولي گياه پريوش (Catharanthus roseus L.) تحت تاثير غلظت ‌هاي مختلف سديم نيتروپروسايد

Study of viability and activity of antioxidant enzymes in Catharanthus roseus L. under the treatment of different concentrations of sodium nitroprusside in culture media

ملكول NO (نيتريك اكسيد) داراي خاصيت انتقال پيام در گياه مي‌باشد، لذا اثر نيتروپروسايد به عنوان عامل توليد كننده اين ملكول بر توانايي زيستي در كشت سلولي، پراكسيداسيون سلولي و فعاليت آنزيم‌هاي سوپراكسيد ديسموتاز، كاتالاز و پراكسيداز در كالوس گياه پريوش مورد بررسي قرار گرفت تا تاثير NO بر قرآيندهاي حياتي اين گياه ارزيابي شود. از كالوس گياه پريوش سوسپانسيون سلولي تهيه و پس از تيمار با غلظت 0، 10، 50، 100، 150، 200 و 250 ميلي‌مول از سديم نيتروپروسايد به مدت 1، 3، 6 روز، توانايي حيات توسط رنگ آميزي تريپان بلو و رنگ سنجي MTT بررسي شد. علاوه بر تواناي حيات از سوسپانسيون سلولي براي بررسي مرفولوژي و از بافت كالوس براي بررسي فعاليت آنزيم هاي كاتالاز، گاياكول پراكسيداز و سوپراكسيد ديسموتاز و پراكسيداسيون ليپيدي بعد از تيمار با 100 و 200 ميلي مولار به مدت شش روز قرار گرفتند. داده‌ها توسط ANOVA يك طرفه و تست دانكن آناليز و p < 0.05 به عنوان سطح معني داري در نظر گرفته شد. مقايسه داده‌هاي تريپان بلو و MTT نشان دهنده تفاوت معني دار (p < 0.05) ميانگين توانايي زيستي اين سلول‌ها به صورت وابسته به غلظت غلظت در مقايسه با كنترل بود. از نظر مرفولوژي سديم نيتروپروسايد باعث تغيير فرم هندسي و اندازه هسته سلول و آشفتگي در كروماتين شد. همچنين سيتوپلاسم نيز دچار تغييرات مورفولوژيك بارزي از قبيل چروكيدگي و تغيير در حاشيه سيتوپلاسم سلول تيمار شده نسبت به گروه كنترل شد. از طرفي نيز فعاليت آنزيم‌هاي مورد مطالعه در پاسخ به تنش اكسيداتيوي افزايش معني دار(p < 0.05) نشان داد. ميزان مالون دي آلدييد به عنوان محصول پراكسيداسيون ليپيد نيز با افزايش معني دار همراه بود. سديم نيتروپروسايد به عنوان دهنده NO مي تواند منجر به آسيب غشا سلولي و در نتيجه كاهش توانايي زيستي سلول‌هاي كالوس گياه پريوش گردد، اگرچه فعاليت آنزيم‌هاي آنتي‌اكسيداني به دنبال تنش ايجاد شده افزايش يافت اما پاسخگوي نياز گياه براي جبران آسيب-‌هاي وارده نبود.

Nitric oxide (NO) possesses signaling property in plants, therefore, the effect of nitroprusside (SNP) as an NO producing agent on viability in the cell culture, lipid peroxidation and activity of superoxide dismutase, catalase and peroxidase in the callus of Catharantus roseus was investigated. Cell suspension was prepared from callus of Catharantus roseus, and the cells were treated with 0, 10, 50, 100, 150, 200 and 250 ?M of sodium nitroprusside for 1, 3 and 6 days to determine the cell viability(based on trypan blue staining as well as MTT colorimetric assay). Then using 100 and 200 mM of sodium nitroprusside as selected dose, the cell suspension was used to investigate the cell morphological changes. In addition the callus tissue was treated with the same dose to estimate the level of lipid peroxidation and the activity of superoxide dismutase, catalase and guaiacol peroxidase. Comparison of the data between trypan blue and MTT methods showed that the significant differences (p < 0.05) in viability was concentration dependent with respect to the control. Based on the morphology, SNP caused changes in the shape and size of the cell nuclei as well as disturbance in the chromatin. In addition, changes in the cytoplasm such as shrinkage and cell border deform was observed in the treated cells compared to the control. Also the activity of the investigated enzymes following the oxidative stress was increased significantly (p < 0.05). The level of malondialdehyde as an indicator of lipid peroxidation also increased significantly. Sodium nitroprusside as an NO producing agent caused cellular membrane damage which resulted in cell viability reduction in the callus of Catharantus roseus. Although the activity of the antioxidant enzymes increased significantly with respect to the oxidative stress the produced cellular response was not able to compensate the damages.