کالوس‌زایی و اندام‌زایی گیاه دارویی شاهدانه (Cannabis sativa L.) در شرایط درون شیشه‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

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

3 استادیار، گروه اصلاح و بیوتکنولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران

چکیده

این تحقیق به‌منظور بررسی امکان ریزازدیادی، تعیین بهترین محیط کشت و ترکیب تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی شاهدانه (Cannabis sativa L.) در شرایط درون شیشه‌ای انجام شد. بذرها بعد از ضدعفونی سطحی روی محیط کشت پایه MS کشت شدند. پس از یک ماه ریزنمونه‌های برگ و هیپوکوتیل از گیاهچه‌های رشدیافته در محیط in vitro در محیط کشت MS حاوی تنظیم‌کننده رشد گیاهی NAA (5/0، 1، 2 و 3 میلی‌گرم در لیتر) به تنهایی یا در ترکیب با 5/0 میلی‌گرم در لیتر BA و تنظیم‌کننده رشد گیاهی 2,4-D (1/0، 2/0، 5/0 و 1 میلی‌گرم در لیتر) به تنهایی یا در ترکیب با 5/0 میلی‌گرم در لیتر BA کشت گردیدند. واکنش ریزنمونه‌ها تقریباً در بیشتر محیط‌های کشت مورد استفاده، تولید کالوس بوده‌است. هیچگونه باززایی مستقیم در ریزنمونه‌ها مشاهده نشده و تنها در غلظت 1/0 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D به همراه 5/0 میلی‌گرم BA در ریزنمونه هیپوکوتیل باززایی غیرمستقیم دیده شده‌است. بیشترین حجم کالوس تولید شده در کل ریزنمونه‌ها، در غلظت 1/0 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D به همراه 5/0 میلی‌گرم در لیتر BA در ریزنمونه برگ بدست آمد. ریشه‌زایی در کالوس بعضی از ریزنمونه‌ها در سطوح مختلف تیمارها مشاهده شد. بیشترین وزن تر کالوس تولید شده مربوط به بافت برگ در تیمار 1 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D به همراه 5/0 میلی‌گرم در لیتر BA بوده‌است. ریزنمونه‌ها به راحتی کالوس‌زایی و ریشه‌زایی کرده و نسبت به باززایی واکنش خوبی نشان ندادند.

کلیدواژه‌ها


- Callaway, J.C. and Laakkonen, T.T., 1996. Cultivation of Cannabis oil seed varieties in Finland. Journal International Hemp Association, 3: 32-33.

- Chang, C., Chang-Tesrn, C., Tsai, Y.C. and Wei-Chin, C., 1999. A Tissue culture protocol for propagation of a rare plant, Lilium speciosum Thunb. var. glorisoides Baker. Botanical Bulletin of Academia Sinica, 41(2): 139-142.

- DeKlerk, G.J., 2006. Plant hormone in tissue culture. Plant Cell and Tissue Culture. Phytopathology Biochemical, 17-25.

- ElSohly, M.A., Holley, J.H., Lewis, G.S., Russell, M.H. and Turner, C.E., 1984. Constituents of Cannabis sativa L. XXIV: The potency of confiscated marijuana, hashish, and hash oil over a ten-year period. Journal of Forensic Sciences, 29(2): 500-514.

- 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.

- Hendriks, H., Malingre, T. and Batterman, S., 1975. Mono and sesquiterpene hydrocarbons of the essential oil of Cannabis sativa L. Phytochemistry Journal, 14(3): 814-830.

- Kosiorek, P., Hryniewicz, A., Bialuk, L., Zawwadzka, A. and Winnicka, M.M., 2004. Cannabinoids alter recognition memory in rat. Journal Pharmacological Reviews, 55: 903-910.

- Lata, H., Chandra, S., Khan, I.A. and Elsohly, M.A., 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.

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

- Lusarkiewicz-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. Acta Biologica Cracoviensia-Series Botanica, 47(2): 145-151.

- Mand, Ch. and Mediavilla, V., 1998. Factor influencing the yield and quality of hemp (Cannabis sativa L.) essential oil. Journal of the International Hemp Association, 5: 16-20.

- Naik, P.K. and Nayak, S., 2005. Different modes of plant regeneration an factors affecting in vitro bulblet production in Ornithogalum virens. Science Asia, 31: 409-414.

- Nugent, G., Chandler, S.F., Whiteman, P. and Stevenson, T.W., 2001. Somatic embryogenesis in Eucalyptus globulus. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 67: 85-88.

- Raharjo, T.J., Eucharia, O., Chang, W.T. and Verpoorte, R., 2006. Callus induction and phytochemical characterization of Cannabis sativa cell suspension culture. Indonesian Journal of Chemistry, 6(1): 70-74.

- Small, E. and Cronquist, A., 1976. A practical and natural taxonomy for Cannabis. Taxon Journal, 25(4): 405-435.

- Vargas, T.E., Mejias, A. Oropeza, M. and De Garica, E., 2004. Plant regeneration of Anthurium andreanum CV Rubrun. Electionic Journal of Biotechnolgogy, 72: 285-289.

- Wang, X., Tang, C., Yang, X. and Gao, W., 2008. Characterization, amino acid composition and vitro digestibility of hemp (Cannabis sativa L) proteins. Food Chemistry, 107: 11-18.

- Wills, S., 1998. Cannabis use and abuse by man: a Historical perspective: 1-28. In: Brown, D.T. (Ed.), Cannabis: The Genus Cannabis, Harwood Academic Publishers, Amsterdam, 272p.

- Yan, M.M., Xu, C., Kim, C.H. and Um, Y.C., 2009. Effects of explant type, culture media and growth regulators on callus induction and plant regeneration of Chines jiaotou (Allium Chinense). Scientia Horticulturae, 123: 124-128.