تأثير امواج فراصوت بر زنده ماني سلول هاي توتون

The effect of ultrasound on viability of tobacco cells

توتون (.Nicotiana tabacum L) از چندين دهه گذشته به عنوان يك گياه مدل براي كشت بافت و مهندسي ژنتيك مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين پژوهش، اثر امواج فراصوت بر زنده ماني و شكست سلول هاي توتون مورد ارزيابي قرار گرفت. بدين منظور، ريزنمونه هاي برگ گياه توتون در محيط كشت MS حاوي 1/5 ميلي گرم بر ليتر 2،4-D و يك ميلي گرم بر ليتر كينتين كشت داده شد تا كالوس توليد كنند. كشت سوسپانسيون سلولي از طريق انتقال كالوس هاي حاصل از ريزنمونه برگ به محيط كشت مايع ايجاد شد. سپس سوسپانسيون سلولي در معرض امواج فراصوت در دما و زمان هاي مختلف قرار گرفته و درصد زنده ماني سلول ها با استفاده از رنگ آميزي تريپان بلو و تغييرات ساختار و فراساختاري سلول ها توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با افزايش مدت زمان تيمار با امواج فراصوت و همچنين دماي اعمال تيمار، درصد زنده ماني سلول ها به طور معني داري كاهش يافت. بيشترين سطح زنده ماني سلول ها در دماي 40 درجه سانتي گراد و دو دقيقه امواج فراصوت (76/702 درصد) و دماي 25 درجه سانتي گراد و زمان دو دقيقه امواج فراصوت (75/67 درصد) بوده است. بيشترين شكست سلولي به ترتيب مربوط به دماي 50 درجه سانتي گراد و 14 دقيقه امواج فراصوت (18/733 درصد) و دماي 25 درجه سانتي گراد و 20 دقيقه اعمال امواج فراصوت (17/48 درصد) بود. ميكروسكوپ الكتروني نگاره (SEM) ايجاد حفرات با اندازه مختلف در ديواره سلول بر اثر اعمال امواج فراصوت را نشان داد.

Tobacco (Nicotianatabacum L.) is a model plant for tissue culture and genetic engineering from the past decades. In this study the effect of ultrasonic waves (produced by BANDELIN SONOREX DIGITEC) on Tobacco cells viability and disruption were investigated. For callus induction, tobacco leaf explants cultured on MS medium supplemented with 2,4-D and Kinetin. The cell suspension culture was initiated by transferring of calli into liquid medium. Then, the cell suspensions exposed to ultrasonic wave with different levels of temperature and duration. Cells viability was determined by Trypan blue staining, and cells disruption and morphological changes were determined by hemocytometer method, optical microscope and Scanning electron microscopy. Results showed that the viability of cells was significantly influenced by temperature and duration of ultrasonic waves. The highest level of cell viability was obtained at 40° C and 2 min ultrasonication (%76.702) and at 25° C and 2 min ultrasonication (%75.67). The highest cells disruption were observed at 50° C and 14 min ultrasonication (% 18.733) and at 25° C and 20 min of ultrasonic treatment (% 17.48). Scanning electron microscopy (SEM) was confirmed the formation of different sized pores on cell wall under ultrasound treatment.