نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی دانشگاه ارومیه

2 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

چکیده

بذرالبنج مشبک گیاهی علفی، دوساله و متعلق به تیره سیب‌زمینی سانان می‌باشد و به‌دلیل تولید آلکالوئیدهای تروپانی هیوسیامین و آسکوپولامین به‌طور گسترده‌ای در پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در پژوهش حاضر، به‌منظور افزایش تولید آلکالوئیدهای تروپانی، کشت‌ ریشه موئین مشتق شده از ریزنمونه‌ برگ‌های لپه‌ای تراریخت شده با سویه‌ی A7 Agrobacterium rhizogenes، توسط ‌نسبت‌های مختلف نیترات به آمونیوم تحریک گردیدند. تاثیر نسبت‌های مختلف نیترات به آمونیوم (1/5 : 9/9، 25/10 : 75/19، (شاهد) 5/20 : 5/39، 41 : 79 و 82 : 158 میلی‌مولار) در دو تیمار زمانی (24 و 48 ساعت) مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس مقایسه میانگین، بیشترین محتوای هیوسیامین و آسکوپولامین (5/1 و 17/1 برابر بیشتر از شاهد)، به ترتیب در تیمار نسبت 1/5 : 9/9 میلی‌مولار نیترات به آمونیوم به-مدت 24 ساعت مشاهده گردید. همچنین، بیشترین فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی کاتالاز (612/35 میکرومول بر دقیقه بر میلی‌گرم پروتئین)، 24 ساعت پس از تیمار با نسبت 82 : 158 میلی‌مولار نیترات به آمونیوم، پراکسیداز ( 373/64 میکرومول بر دقیقه بر میلی‌گرم پروتئین)، 48 ساعت پس از تیمار با نسبت 82 : 158 میلی‌مولار نیترات به آمونیوم و آسکوربات پراکسیداز (16/156 میکرومول بر دقیقه بر میلی‌گرم پروتئین)، 48 ساعت پس از تیمار با نسبت 25/10 : 75/19 میلی‌مولار نیترات به آمونیوم به دست آمد. با توجه به این نتایج، محرک نیترات به آمونیوم می‌تواند در بیوتکنولوژی گیاهی به عنوان محرک‌ مؤثر جهت تولید متابولیت‌های ثانوی گیاهی از جمله آلکالوئیدهای تروپانی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of different nitrate/ammonium ratios on biomass content and some biochemical characteristics of lattice henbane plant (Hyoscyamus reticulatus L.) hairy roots.

نویسندگان [English]

  • Madineh Khezerluo 2
  • jafar amiri 2

2 Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, Urmia University, Iran

چکیده [English]

Hyoscyamus reticulatus L. is an herbaceous, biennial plant, belonging to Solanaceae family and Due to production of tropane alkaloids such as hyoscyamine and scopolamine are widely used in medicine. In the present study, in order to increase production of tropane alkaloids, cotyledon-derived hairy root cultures transformed with Agrobacterium rhizogenes strain A7, elicited by various ratio of nitrate to ammonium. The effect of different ratio of nitrate to ammonium (9.9:5.1, 19.75:10.25, 39.5:20.5 (control), 79:41 and 158:82 mM) in two exposure times (24 and 48 h) were investigated. According to the ANOVA results, the highest hyoscyamine and scopolamine production (about 1.5-fold and 1.17-fold increase over the control) was observed in treatment 9.9: 5.1 mM nitrate to ammonium at 24 hours of exposure time, respectively. Therefore, the highest catalase antioxidant enzymes activity (23/40 µmol min-1 mg-1 pro) and peroxidase (145/32 µmol min-1 mg-1 pro) and ascorbate peroxidase (24/22 µmol min-1 mg-1 pro), was obtained in nitrate to ammonium ratio (158: 82 mM) with 24 hours exposure time. According to these results, nitrate to ammonium ratio as elicitor can be used as effective strategies in plant biotechnology in order toenhance production of plant secondary metabolites such as tropane alkaloids.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Elicitation
  • hairy root
  • Hyoscyamus reticulatus L
  • Nitrate to ammonium
  • Tropane alkaloid