اثر متيل جاسمونات بر توليد تاكسول در كشت درون شيشه‌اي گياه فندق (Corylus avellana L.)

The Methyl Jasmonat Elicitaion and Taxol Production in Corylus avellana L., under Invitro Culture Condition

مقدمه: فندق Corylus avellana يكي از گونه‌هاي متعلق به جنس Corylus است. قسمت‎هاي مختلف اين گياه حاوي انواع مهمي از متابوليت‎هاي دارويي با اثرات ضد‌سرطاني و ضد‌ميكروبي بسيار ارزشمند مي‎باشد. هدف: تحقيق حاضر با هدف ارزيابي توانايي توليد تاكسول و همچنين بهينه‌سازي كالزايي و باززايي فندق از ريزنمونه‎هاي كوتيلدوني بذر انجام شد. روش بررسي: قطعات كوتيلدون براي القاي كالوس در محيط كشت موراشيگ و اسكوك (MS)حاوي هورمون‌هاي 2 و 4- دي كلرو فنوكسي استيك اسيد (2, 4 – D) در غلظت‌هاي 0، 5/0 و 1 ميلي‎گرم در ليتر. به تنهايي و يا در تركيب با غلظت‌هاي 0، 5/0 و 1 ميلي‎گرم در ليترهورمون بنزيل آدنين (BA) كشت شدند. به منظور باززايي كالوس‌هاي به دست آمده در همان محيط كالزايي واكشت و يا به محيط MS حاوي هورمون BAدر غلظت‌هاي 0، 25/0، 5/0، 1، 2 و 3 ميلي‎گرم در ليتر منتقل شدند. همچنين به منظور ارزيابي توان توليد متابوليت تاكسول در محيط‌هاي كشت كالوس از اليسيتور متيل جاسمونات در غلظت‌هاي 0، 10، 40، 70، 100، 130 و 160 ميكرو مولار استفاده شد. نتايج: در همه تيمارهاي هورموني كالوس تشكيل شد. در تيمار هورموني حاوي 5/0 ميلي‎گرم در ليتر 2. 4 - D باززايي مشاهده شد. در تيمارهاي باززايي بيشترين تعداد ساقه‌چه در غلظت 1 BAميلي‎گرم در ليتر باززا شد. بيشترين و كمترين ميزان توليد تاكسول به ترتيب در تيمار حاوي 130 ميكرو مولار متيل جاسمونات ( mg/KgDW7/16) و تيمار شاهد (mg/KgDW 3/4) مشاهده شد. ساقه‌هاي باززا شده در محيط كشت MSحاوي 2 ميلي‎گرم در ليتر نفتالين استيك اسيد (NAA) هورمون در تركيب با 5/0 ميلي‎گرم در ليتر BA ريشه‌دار شدند. پس از ريشه‌زايي گياهچه‌هايي كه به خوبي رشد كرده بودند به منظور سازگاري در مخلوط پرليت، پيت موس و كوكوپيت به نسبت 1:2:1 كشت، در محفظه‌اي درپوش‌دار كه داراي رطوبت 90 درصد بود، قرار داده شد. پس از 4 هفته گياهان سازگار شده از محفظه خارج شده و به گلخانه انتقال يافتند. نتيجه‌گيري: از نتايج اين تحقيق مي‌توان در بهينه‌سازي توليد متابوليت تاكسول در شرايط كشت درون شيشه‌اي بويژه كشت سوسپانسيون سلولي و همچنين باززايي كالوس‌هاي تراريخت فندق استفاده نمود.

Background: Hazelnut (Corylus avellana) is a species belonging to the genus Corylus. Its various segments contain different metabolites with very valuable medicinal, anti-microbial and anti-cancer properties. Objective: The present study was done to investigation the optimal conditions for hazelnut plants regenerated from cotyledon as explants and invitrotaxol production. Methods: Cotyledon segments were cultured on MS medium containing 2,4-D concentrations of 0, 0.5 and 1 mgl-1 alone or in combination with concentrations of 0, 0.5 and mgl-1 BA for callus induction. For regeneration, Calli were sub-cultured to the same medium and or transferred to the MS medium containing BA at concentrations of 0, 0.25, 0.5, 1, 2 and 3 mgl-1 Callus was formed in all hormonal treatments. The ability of taxol production in calli was evaluated by adding methyl jasmonat in 0, 10, 40, 70, 100, 130 and 160 µM concentrations. Results: In hormonal treatment including 0.5 mgl-1 2.4-D regeneration was observed. The highest Taxol content (16.7 mg/KgDW) was obtained by adding 130 µM methyl jasmoante against of 4.3 mg/KgDW in control condition. In regenerative treatments maximum number of regenerated shoot (2.5) was in 1 mgl-1 BA. The regenerated shoots were rooted in MS medium containing 2 mg NAA in combination with 0.5 mgl-1 BA. After rooting process, the plantlets with suitable growth (10 cm length) were planted in the mixture of perlite: peat: cocopit in a 1:2:1 ratio and than were placed in a box with a humidity of 90%. The adapted plants were transferred to greenhouse after 4 weeks. Conclusion: This study can be applied as an effective method for callus induction in order to establishment of suspension culture to taxol production and also results can be useful for regeneration of transgenic calli.