بهینهسازی تکثیر درون شیشه‌ای گیاه دارویی علف‌چشمه (Nasturtium officinale)
محورهای موضوعی : بوم شناسی گیاهان زراعیزهرا بوند 1 , مرضیه قنبری جهرمی 2 , سپیده کلاته جاری 3
1 - گروه علوم باغبانی و زراعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران
2 - گروه علوم و مهندسی کشاورزی، واحد علوم و تحقیقیات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - گروه علوم باغبانی و زراعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران
کلید واژه: بنزیل آدنین, ریزازدیادی, علف‌چشمه, کینتین, نفتالین استیک اسید.,
چکیده مقاله :
گیاه علف‌چشمه، از جنبههای دارویی و تغذیهای دارای اهمیت خاصی است، دارای انواع ویتامین‌ها، املاح مختلف، کربوهیدرات‌ها و متابولیت دارویی گلیکوزینولات که نقش مؤثری در درمان سرطان دارد. این پژوهش با هدف بهینهسازی تکثیر درون شیشه‌ای گیاه علف‌چشمه و در نهایت تولید یکی از انواع گلیکوزینولات‌ها (آلیل‌تیوسیانات) انجام شد. آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه آزمایش جداگانه (جوانهزنی بذر، پرآوری و ریشهزایی) با سه تکرار انجام شد. تیمارهای جوانهزنی شامل: دما (5، 10، 15 و 25 درجه سانتی‌گراد) و زمان (صفر، 7، 14، 21 و 28 روز)؛ تیمار تنظیم کننده‌های رشدی جهت پرآوری شامل: ترکیبات (BA و NAA)، (NAA و TDZ) و (NAA و Kin) که BA، TDZ و Kin با غلظتهای 0، 5/0، 1 و 2 میلیگرم در لیتر و تنظیم کننده رشد NAA با غلظتهای 0، 01/0، 02/0 و 04/0 میلیگرم در لیتر و تیمارهای آزمایش ریشهزایی شامل IBA با غلظت 0، 25/0 و 5/0 میلیگرم در لیتر بود. پس از اتمام دوره پرآوری و ثبت صفات مربوطه، از ریزنمونه برگ گیاهان درون شیشه؛ کالوس تولید شد و در نهایت به منظور بررسی قابلیت دارویی کالوسهای به دست آمده میزان تولید آلیلایزوتیوسیانات (Allyl isothiocyanate) با استفاده از دستگاه HPLC اندازه‌گیری شد. سرعت جوانهزنی با گذشت زمان، با افزایش دما (به‌ویژه دمای 15 درجه سانتی‌گراد)، افزایش یافت. در آزمایشات مربوط به پرآوری، بیشترین طول گیاهچه تحت تأثیر کاربرد توأم NAA با غلظت 04/0 میلیگرم در لیتر و کینتین با غلظت 2 میلیگرم در لیتر به‌دست آمد که با سایر تیمارها تفاوت معنی‌دار ایجاد نمود. بیشترین تعداد نوشاخه در تیمار BA با غلظت 2 میلیگرم در لیتر در ترکیب با غلظت 04/0 میلیگرم در لیتر NAA حاصل شد. در آزمایش ریشهزایی، با افزایش غلظت هورمون IBA، بر تعداد و طول ریشههای تشکیل شده افزوده شد. در نهایت آلیل ایزوتیوسیانات با موفقیت در کالوس تولید شد.
Nasturtium is of particular importance in terms of medicinal and nutritional aspects. A factorial experiment was conducted in a completely randomized design with five replications and three observations in three separate experiments (seed germination, proliferation and rooting). The germination treatments included temperature (5, 10, 15 and 25 °C) and time (7, 14, 21 and 28 days) and growth regulator treatments including BA and NAA, NAA and TDZ, and NAA and Kin, that BA, TDZ and Kin at concentrations of 0, 0.5, 1 and 2 mg L-1 and NAA at concentrations of 0, 0.01, 0.02 and 0.04 mg L-1 in proliferation and IBA at concentrations of 0, 0.25 and 0.5 mg L-1 in rooting. The results showed that the number of germinated seeds and the rate of germination increased during time, at high temperatures, especially at 15°C. In proliferation, the highest seedling length was obtained by the combined application of NAA (0.04 mg L-1) and kinetin (2 mg L-1) had a significant difference with other treatments. The highest number of leaves was obtained in TDZ treatment (2 mg L-1) and combined with a concentration of 0.44 mg L-1 NAA. The maximum length of the shoots in the Kinetin (1 mg L-1) and in combination with a concentration of 0 mg L-1 NAA. In rooting, with increasing concentration of IBA, the number and length of the formed roots were increased and the concentrations of 0.5 mg L-1 resulted in the best seedling response to rooting. In experiments on proliferation, the highest seedling length was obtained by the combined application of NAA at a concentration of 0.04 mg L-1 and kinetin at a concentration of 2 mg L-1, which produced a significant difference with other treatments.
بهینهسازی تکثیر درون شیشه‌ای گیاه دارویی علف‌چشمه
(Nasturtium officinale)
زهرا بوند1، مرضیه قنبری جهرمی2 *، سپیده کلاته جاری2
1- دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی و زراعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2- استاديار، گروه علوم باغبانی و زراعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
(* ghanbari@srbiau.ac.ir : نویسنده مسئول)
چکیده
گیاه علف‌چشمه (Nasturtium officinale) از جنبههای دارویی و تغذیهای، دارای اهمیت ویژه ای بوده و دارای ترکیبات گوناگون نظیر متابولیت ثانویه دارویی گلوکوزینولات است که نقش مؤثری در درمان سرطان دارد. این پژوهش با هدف بهینهسازی تکثیر درون شیشه ای گیاه دارویی علف‌چشمه و تولید یکی از انواع گلوکوزینولات‌ها (آلیلایزوتیوسیانات) در این گیاه انجام شد. آزمایش بصورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه آزمایش جداگانه (جوانهزنی بذر، پرآوری و ریشهزایی) با سه تکرار، انجام شد. تیمارهای آزمایش جوانهزنی بذر شامل دما (5، 10، 15، 25 درجه سلسیوس) و زمان (صفر، 7، 14، 21، 28 روز) بوده و آزمایش پرآوری شامل تیمارهای هورمونی (بنزیل‌آدنین + نفتالین‌استیک‌اسید)، (نفتالین‌استیک‌اسید + تیدیازورون) و (نفتالین‌استیک‌اسید + کینتین) بوده است. بنزیل‌آدنین، تیدیازورون و کینتین با غلظتهای صفر، 5/0، 1، 2 میلیگرم در لیتر و نفتالین‌استیک‌اسید با غلظتهای صفر، 01/0، 02/0، 04/0 میلیگرم در لیتر بود. آزمایش ریشهزایی شامل تیمار هورمونی ایندول‌بوتریک‌اسید (صفر، 25/0، 5/0 میلیگرم در لیتر) بود. پس از اتمام دوره پرآوری و اندازه‌گیری صفات، از ریزنمونه برگ گیاهان درون شیشه ای، کالوس تولید‌شده و در نهایت به‌منظور بررسی قابلیت دارویی کالوسهای بدست‌آمده، میزان تولید آلیلایزوتیوسیانات با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، اندازه‌گیری شد. با گذشت زمان و افزایش دما (بویژه دمای 15 درجه سلسیوس)، سرعت جوانهزنی افزایش یافت. در آزمایش پرآوری، بیشترین طول گیاهچه با کاربرد توأم نفتالین‌استیک‌اسید (04/0 میلیگرم در لیتر) و کینتین (2 میلیگرم در لیتر)، بدست آمده که با سایر تیمارها، تفاوت معنی‌‌داری داشت. بیشترین تعداد نوشاخه در تیمار بنزیل‌آدنین (2 میلیگرم در لیتر) همراه با نفتالین‌استیک‌اسید (04/0 میلیگرم در لیتر)، مشاهده شد. در آزمایش ریشهزایی، با افزایش غلظت ایندول‌بوتریک‌اسید، بر تعداد و طول ریشههای تشکیل‌شده، افزوده شد. در نهایت آلیلایزوتیوسیانات با موفقیت در بافت کالوس، تولید شد.
کلیدواژه ها: آلیل ایزوتیوسیانات، بنزیل‌آدنین، ریزازدیادی، علف‌چشمه، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، نفتالین‌استیک‌اسید
Optimization of in vitro propagation of watercress
(Nasturtium officinale)
Zahra Bovand 1, Marzieh Ghanbari Jahromi* 2, Sepideh Kalateh Jari 2
1- M.Sc Graduated Student, Department of Horticultural Science and Agronomy, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2- Assistant Professor, Department of Horticultural Science and Agronomy, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
* ghanbari@srbiau.ac.ir (Corresponding author)
Abstract
Watercress (Nasturtium officinale) is of particular importance in terms of medicinal and nutritional aspects. In addition to having various compounds such as anti-cancer agents, it has a metabolite of glucosinolates (allyl thiosulfate) that plays an important role in the treatment of cancer. A factorial experiment was conducted in a completely randomized design in three separate experiments (seed germination, proliferation and rooting) with three replications. The seed germination treatments included temperature (5, 10, 15, 25 °C) and time (7, 14, 21, 28 days) and proliferation treatments included (Benzyladenine: BA + Naphthaleneacetic acid: NAA); (NAA + Thidiazuron: TDZ) and (NAA + Kinetin), that BA, TDZ and Kinetin were at concentrations of 0, 0.5, 1, 2 mg/L, NAA was at concentrations of 0, 0.01, 0.02, 0.04 mg/L in proliferation and indole butyric acid (IBA) was at concentrations of 0, 0.25, 0.5 mg/L in rooting experiment. After ending of proliferation and measuring traits, callus was produced from the explants of plant leaf inside the in vitro culture and finally in order to investigate the medicinal potential of callus, the amount of allyl isothiocyanate production was measured using high-performance liquid chromatography. As time passed and temperature increased (especially 15°C), germination rate increased. In proliferation experiments, the highest seedling length was obtained by combination of NAA (0.04 mg/L) and kinetin (2 mg/L), which was significantly different from other treatments. The highest shoot number was obtained by combination of BA (2 mg/L) with NAA (0.04 mg/L). In rooting experiment, by increasing the concentration of IBA, the number and length of the formed roots increased. Finally, allyl isothiocyanate was successfully produced in callus.
Keywords: Allyl isothiocyanate, Benzyl adenine, HPLC, Micropropagation, NAA, Watercress
