القای کالوس و ارزیابی تولید متابولیت‌های ثانویه تحت تأثیر محرک‌های سالیسیلیک اسید و متیل جاسمونات در کشت سوسپانسیون سلولی گیاه دارویی سیاهدانه (Nigella sativa)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

2 استاد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

چکیده

سیاهدانه از خانواده آلاله می‌باشد که دارای متابولیت‌های ثانویه مهمی است که در صنایع داروسازی مورداستفاده قرار می‌گیرند، یکی از مهم‌ترین آن‌ها تیموکوئینون می‌باشد. هدف از این آزمایش، بهینه‌سازی شرایط القای کالوس و کشت سوسپانسیون سلولی تحت تیمار محرک‌های سالیسیلیک اسید و متیل جاسمونات به‌منظور افزایش برخی از متابولیت‌های ثانویه مهم به‌ویژه تیموکوئینون می‌باشد. آزمایش القای کالوس به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. فاکتورها شامل ریزنمونه، تنظیم‌کننده‌های رشدی BAP و IAA بودند. آزمایشات مربوط به سوسپانسیون سلولی به‌منظور بررسی روند تغییرات متابولیت‌های ثانویه به‌صورت دو آزمایش جداگانه و در قالب طرح کاملاً تصادفی در 2 تکرار با استفاده از کالوس‌های ساقه حاصل از بهترین ترکیب تیماری اجرا شد. در آزمایش اول از سالیسیلیک اسید در غلظت (0 (صفر)، 125، 250 و 500 میکرومولار) و در آزمایش دوم از متیل جاسمونات در غلظت (0 (صفر)، 50، 100، 200 و 300 میکرومولار) استفاده شد و نتایج آن‌ها توسط دستگاه  GC-MASS تجزیه شدند. نتایج آزمایشات القای کالوس مشخص کرد که ریزنمونه ساقه در ترکیب 5/1 میلی‌گرم در لیتر BAP و 2 میلی‌گرم در لیتر IAA دارای بیش‌ترین درصد القای کالوس (100 درصد) می‌باشد و نتایج حاصل از سوسپانسیون سلولی نشان داد که در هر دو آزمایش غلظت‌های مختلف محرک‌های مورداستفاده تأثیرات متفاوتی در روند افزایش یا کاهش متابولیت‌های ثانویه مختلف داشته‌اند. بالاترین محتوای تیموکوئینون تحت غلظت 500 میکرومولار سالیسیلیک اسید و به‌میزان 33 درصد بیش‌تر از شاهد و هم‌چنین تحت غلظت 300 میکرومولار متیل جاسمونات به‌میزان 43 درصد بیش‌تر از نمونه شاهد حاصل شد. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Callus Induction and Assessment of the Production of Secondary Metabolites under Salicylic Acid and Methyl Jasmonate Elicitots on Suspension Culture of Nigella sativa as a Medicinal Plant

نویسندگان [English]

  • Neda Miri 1
  • Alireza Zebarjadi 2
1 MSc Student, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Science and Agricultural Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran
2 Professor, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Science and Agricultural Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

Black cumin is belong to Ranunculaceae family that it has important secondary metabolites especially thymoquinone that used in the pharmaceutical industry. The purpose of this study was optimization of conditions for callus induction and cell suspension culture with use salicylic acid and methyl jasmonate elicitors to enhance some important secondary metabolites, especially thymoquinone. Callus induction experiment was carried out in factorial arrangement within CRD template with three replications. Three factors included explants, BAP and IAA. Cell suspension experiments were carried out in completely randomized design (CRD) with two replications with used of stem callus of the best plant growth regulator. In the first experiment of cell suspension culture, salicylic acid in four concentrations (0, 125, 250 and 500μM) and in the second experiment, methyl jasmonate in five concentrations (0, 50, 100, 200 and 300μM) were used and the results of the cell suspension for secondary metabolites were analyzed by GC-MASS. The results of callus induction experiments showed that the best explants for callus induction (100%), was stem in combination with 1/5 mg/l BAP and 2mg/l IAA. The results of cell suspension experiments showed that in both of the cell suspension experiments, different concentrations of elicitors have different effects on the increasing or decreasing in some secondary metabolites. The results indicated that thymoquinone content was maximally increased by 33% times, in comparison to control, when salicylic acid (500μM) were added and maximally increased by 43% times, in comparison to control, when methyl jasmonate (300μM) were added as abiotic elicitors.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Elicitor
  • Thymoquinone
  • Pharmaceutical Active Ingredeints
  • Black cumin
دوفصلنامه فن آوری زیستی در کشاورزی(علمی-پژوهشی)
دوره 12، شماره 1
شهریور 1400
صفحه 1-10

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار