اثر نوع ریزنمونه و ترکیب‌های مختلف تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی در کالوس‌زایی و ساقه‌زایی گیاه شاهدانه (Cannabis sativa L.) در شرایط درون شیشه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران

2 استادیار، پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

3 استادیار، گروه اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران

چکیده

شاهدانه ایرانی (Cannabis sativa L.) گیاهی دارویی متعلق به خانواده Cannabinaceae است که ترکیب‌های متنوعی از متابولیت‌های ثانویه را تولید می‌کند. این تحقیق به‌منظور بهینه‌سازی باززایی مستقیم و غیرمستقیم این گیاه در شرایط in vitro انجام شد. ریزنمونه‌های برگ و هیپوکوتیل از گیاهچه‌های استریل جداسازی شده و محیط کشت‌های حاوی BA (1/0، 2/0، 5/0، 1، 2، 3 میلی‌گرم در لیتر) به تنهایی یا در ترکیب با 5/0 میلی‌گرم در لیتر IBA و TDZ (1/0، 2/0، 5/0، 1، 2، 3 میلی‌گرم در لیتر) به تنهایی یا در ترکیب با 5/0 میلی‌گرم در لیتر IBA کشت شدند. عکس‌العمل ریزنمونه‌ها در همه محیط‌های کشت مورد استفاده، تولید کالوس بود. هیچگونه باززایی مستقیم در ریزنمونه‌ها مشاهده نشد و در ریزنمونه هیپوکوتیل باززایی غیرمستقیم در سطوح مختلف هورمونی BA اتفاق افتاد. بیشترین حجم کالوس تولید شده، در غلظت 2 میلی‌گرم در لیتر TDZ به همراه 5/0 میلی‌گرم در لیتر IBA در ریزنمونه برگ بدست آمد. بیشترین وزن تر و خشک کالوس تولید شده مربوط به ریزنمونه برگ در تیمار هورمونی 1 میلی‌گرم در لیتر TDZ به همراه 5/0 میلی‌گرم در لیتر IBA بود. تیمار هورمونی 5/0 میلی‌گرم در لیتر TDZ به همراه 5/0 میلی‌گرم IBA در هیچ ریزنمونه‌ای کالوس تولید نکرد. البته ترکیب هورمون IBA در غلظت‌های مختلف هورمون BA، تأثیر شگرفی در بهبود حجم و وزن تر و خشک کالوس ریزنمونه‌ها داشت. با این حال افزودن هورمون IBA در غلظت‌های مختلف هورمون TDZ چندان تأثیری در بهبود حجم و وزن تر و خشک کالوس هر دو ریزنمونه نداشت.

کلیدواژه‌ها


- Allen, R.S., Mille, J.A.C., Chitty, J.A., Fist, A.J., Gerlach, W.L. and Larkin, P.J., 2008. Metabolic engineering of morphinan alkaloids by over expression and RNAi suppression of salutarinol 7-O-acetyltransferase opium poppy. Plant Biotechnology Journal, 6: 22-30.

- Christopher, T. and Rajam, M.V., 1994. In vitro clonal propagation of Capsicum spp. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 38: 25-29.

- Davies, K.M. and Schwinn, K.E., 2003. Transcriptional regulation of secondary metabolism.Functional Plant Biology, 30(9): 913-925

- Echeverrigaray, S., Carrer, R.P. and Andrade, L.B., 2010. Micropropagation of Salvia guaranitica Benth through axillary shoot proliferation. Brazilian Archives of Biology and Technology, 53(4): 883-888.

- Feeney, M. and Punja, Z.K., 2003. Tissue culture and Agrobacterium-mediated transformation of hemp (Cannabis sativa L.). In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 39(6): 578-585.

- Ghadiri Sardrood, S., Ghamari Zare, A., Assareh, M.H., Shahrzad, Sh. and Bakhshi Khaniki, Gh., 2012. Effects of TDZ and 2,4-D growth regulators on callus production and organogenesis in Eucalyptus rubida. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 20(2): 304-313.

- Grotenhermen, F. and Russo, E., 2002. Cannabis and Cannabinoids: Pharmacology, Toxicology, and Therapeutic Potential New York. An Imprint of the Haworth Press, 439p.

- Kosiorek, P., Hryniewicz, A., Bialuk, L., Zawadzka, A. and Winnicka, M.M., 2004. Cannabinoids alter recognition memory in rat. Polish Journal of Pharmacology, 55(5): 903-910.

- Lata, H., Chandra, S., Khan, A. and Elsohly, M., 2010. High frequency plant regeneration from leaf derived callus of high Δ9-tetrahydrocannabinol yielding Cannabis sativa L. Planta Medica, 76(14): 1629-1633.

- Lata, H., Chandra, S., Khan, A. and Elsohly, M., 2009. Propagation through alginate encapsulation of axillary buds of Cannabis sativa L. an important medicinal plant. Physiology and Molecular Biology of Plants, 15(1): 79-86.

- Pinarkara, E., Kayis, A.S., Hakki, E. and Sag, A., 2004. RAPD analysis of seized marijuana (Cannabis sativa L.) in Turkey. Electronic Journal of Biotechnology, 12: 1-13.

- Ślusarkiewicz-Jarzina, A., Ponitka, A. and Kaczmarek, Z., 2005. Influence of cultivar, explant source and plant growth regulator on callus induction and plant regeneration of Cannabis sativa L. Acta Biologica-Cracoviensia, 47(2): 145-151.

- Small, E. and Beckstead, H.D., 1973. Common cannabinoid phenotypes in 350 stocks of Cannabis. Lloydia Journal, 36(2): 144-165.

- Wang, R., He, L.S., Xia, B., Tong, J.F., Li, N. and Peng, F., 2009. A micropropagation system for cloning of hemp (Cannabis sativa L.) by shoot tip culture. Pakistan Journal of Botany, 41(2): 603-608.

- Yoshimatsu, K., Iicla, O. and Kitazawa, T., 2004. Growth characteristics of Cannabis sativa cultivated in a phytotron and in the field. Kokuritsu Iyakuhin Shokuhin Eisei Kenkyusho Hokoku, 122: 16-20.