همکاری با انجمن علمی گیاهان دارویی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هئیت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی

چکیده

سابقه و هدف: خار مریم یا ماریتیغال گیاهی یکساله یا دوساله و علفی با نام علمی Silybum marianum متعلق به تیره Asteraceae است. مواد مؤثره این گیاه دارویی از نوع ترکیبات فلانوئیدی است. این ترکیبات در میوه‌ (دانه) ذخیره می‌شود و به‌صورت زرد رنگ جلوه می‌کند. سیلی‌مارین ماده مؤثره این گیاه به دلیل خواص ضدالتهابی با تأثیر بر ساختار عروق بافت سرطانی پروستات، پستان، تخمدان، کبد و لوسمی از سرطان پیشگیری می‌نماید. روش‌های فناوری زیستی به‌ویژه روش کشت بافت و سلول به عنوان روش مکمل در تولید تجاری فراورده‌های گیاهی به‌شمار می‌رود. هدف از این تحقیق، ارائه بهترین روش تولید گیاهچه‌های استریل ماریتیغال و بررسی اثر ژنوتیپ، ریزنمونه و تنظیم‌کننده‌های رشد بر القاء و رشد کالوس و تولید کالوس‌های جنین‌زا بود.
 مواد و روش: در این تحقیق، ابتدا پنج ژنوتیپ مجارستان، برازجان، فریدون کنار، جلگه خلج و مغان با سه روش مختلف ضدعفونی بذر در قالب طرح فاکتوریل بر پایه  کاملاً تصادفی در سه تکرار آزمایش شدند. جوانه‌زنی بذرها و تولید گیاهچه‌های استریل در محیط کشت آب و آگار بدون هورمون و در شرایط تاریکی و دمای 25 درجه سانتی‌گراد انجام شد. سپس آزمایشی با استفاده از دو ژنوتیپ مجارستان و برازجان، ریزنمونه لپه و هیپوکوتیل، محیط کشت MS و تیمارهای هورمونی 2,4-D (1، 2.5 و 5 میلی‌گرم بر لیتر) و BAP (0.25 و 0.5 میلی‌گرم بر لیتر) در شرایط تاریکی و در قالب طرح فاکتوریل بر پایه کاملاً تصادفی انجام گردید. کالوس‌های تولید شده پس از 30 روز در محیط کشت MS با یک‌دوم هورمون‌ها واکشت شدند. صفات قطر کالوس به روش هوکرونی برز، وزن تر کالوس 30 روز بعد از واکشت، تعداد کالوس‌های جنین‌زا و تعداد جنین‌های سوماتیکی در هر کالوس در ریزنمونه لپه اندازه‌گیری شدند. کالوس‌ها توسط دستگاه فریز درایر خشک و وزن خشک نمونه‌ها نیز اندازه‌گیری شد.
نتایج: براساس نتایج، بهترین روش تولید گیاهچه استریل ماریتیغال، استفاده از محلول‌هایtween-20 ، اتانول 70%، آب اکسیژنه و شستشو با آب مقطر استریل و کشت در محیط آب و آگار بدون هورمون بود. نتایج تجزیه واریانس صفات قطر کالوس، وزن تر و خشک کالوس نشان داد که شرایط بهینه القاء کالوس استفاده از ژنوتیپ برازجان، ریزنمونه لپه، 1 میلی‌گرم بر لیتر 2,4-D و 0.5 میلی‌گرم بر لیتر BAP بود. کالوس‌های جنین‌زا فقط در ریزنمونه لپه تشکیل شد. نتایج تجزیه واریانس صفات تعداد کالوس‌های جنین‌زا در هر واحد آزمایشی و تعداد جنین‌های سوماتیکی در هر کالوس حاصل از ریزنمونه لپه نشان داد که شرایط بهینه تولید کالوس‌های جنین‌زا استفاده از رقم مجارستان، 5 میلی‌گرم بر لیتر 2,4-D و 25/0 میلی‌گرم بر لیتر BAP بود.
نتیجه‌گیری: براساس نتایج بدست آمده بهترین مواد ضدعفونی بذر ماریتیغال، محلول‌هایtween-20 ، اتانول 70%، آب اکسیژنه و شستشو با آب مقطر استریل است. برای تولید کالوس برتر از گیاه ماریتیغال، بهتر است از ریزنمونه لپه و مقادیر پایین هورمون‌های اکسین از قبیل 2,4-D استفاده شود. در تولید کالوس‌های جنین‌زا ارقام اصلاح شده از قبیل مجارستان نسبت به توده‌های بومی، ریزنمونه لپه نسبت به هیپوکوتیل و مقادیر بالای هورمون‌های اکسین (2,4-D) و مقادیر پایین هورمون‌های سیتوکینین(BAP) مناسب می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

- Baker, H. and Schrall, R., 1977. Tissue and Suspension Culture of Silybum marianum L. Communication: isolation and growth of tissue and suspension cultures and studies on flavonoids. Planta Medica, 131: 92-185.
- Bregitzer, P., 1992. Plant regeneration and callus type in barley: Effects of genotype and culture medium. Crop Sciences, 32: 1108-1112.
- Cacho, M., Moran, M., Corchete, P. and Fernandez, J., 1999. Influence of medium composition on the accumulation of flavonolignans in cultured cells of Silybum marianum L. Gaertn. Plant Science, 144: 63-68.
- Cimino, C., Cavalli, S.V., Spina, Natalucci, F.C. and Priolo, N., 2006. Callus Culture for biomass production of milk thistle as a potential source of milk clotting peptidases. Electronic Journal of Biotechnology. 9(3): 237-240.
- Eriksson, H., 2022. Basic principles of plant tissue culture and its applications. Global Science Research Journals, www.globalscienceresearchjournals.org/.
- Etedali, F., 2003. Genetic analysis of callus formation in canola by Dialel method. Master's Thesis in Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Tabriz University. (In Persian)
- Hasanloo, T., 2005. Study of some secondary metabolites in plant Silybum marianum L. collected from different parts of Iran and its tissue and cell culture to produce silymarin. PhD thesis in Biology, Plant Sciences. Faculty of Science, Tarbiat Moalem University. (In Persian)
- Katiyar, S.K., Korman, N.J. and Mukhta, H., 1997. Protective effects of silymarin against photocarcinogenesis in a mouse skin model. Journal of the National Cancer Institute, 89(8): 556-566.
- Kuusiene, S. and Kandzezauskaite, M., 2001. The influence of genotype and explant for callus induction and proliferation of Rosa floribunda. Acta Horticulturae, 560 (560):501-508.
- Liu, Z.H., Wang, W.C. and yan, S.Y., 1997. Effect of hormone treatment on callus formation and indole acetic acid and polyamine contents of soybean hypocotyl cultivated in vitro. Botanical Bulletin of Academia Sinica, 38: 171 -176.
- Murashige, T. and Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia plantarum, 15: 473-497.
- Omidbeaigi, R. 1997. Approaches to the Production and Processing of Medicinal Plants (Vol.1), Publication of Astan Ghods Razavi, Mashhad, 283p. (In Persian)
- Omidbeaigi, R. 1998. Investigating the production of silymarin and silybin in Silybum marianum plant by growing its wild and cultivated seeds. Iranian Journal of Agricultural Sciences. 29(2): 417-413.
- Poorjabbar, A., Mohammadi, S.A., Khosroshahli, M. and Ziyaii, A., 2006. Optimizing the in vitro cultivation conditions of the medicinal plant Silybum marianum L. and investigation of somaclonal diversity with molecular markers. Master's thesis in Agricultural Biotechnology. Faculty of Agriculture, University of Tabriz. (In Persian)
- Purohit, S.S., 2004. Plant Tissue Culture. Publication of Bio-Green Books, 364p.
- Ramawat, K.G. and Merillon, J.M., 1999. Biotechnology of secondary metabolite. http://www.Scipub.Net.
- Samandari, T., Khosroshahli, M. and Noormand moaied, F. 2009. Investigating the possibility of regeneration from different parts of Silybum marianum plant. Master's thesis in the field of agricultural biotechnology. Faculty of Agriculture and Natural Resources, Islamic Azad University, Science and Research Unit.
- Vanisree, M., Lee, C.Y., LO, S.F., Nalawade, S.M., Lin, C.Y. and Tsay, H.S., 2004. Studies on the production of some important secondary metabolites from medicinal plants by plant tissue cultures. Botanical Bulletin of Academia Sinica, 45: 1-22.
- Wetherall, D.F., 1984. Enhanced adventive embryogenesis resulting from plasmolysis of cultured wild carrot cells.
Plant cell Tissue Organ Culture, 3: 221- 227.