نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی گروه زراعت و اصلاح نباتات- دانشکده علوم کشاورزی- دانشگاه محقق اردبیلی

2 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

3 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

چکیده

کشت ریشه‌های مویین به دلیل پایداری ژنتیکی و بیولوژیکی بالا و قابلیت رشد سریع و تولید متابولیت‌های ثانویه در زمان کوتاه و بدون نیاز به هورمون‌های گیاهی، راهکار مؤثری را برای تولید متابولیت های ثانویه گیاهی فراهم نموده است. در این تحقیق تأثیر عوامل مختلف شامل نوع سویه اگروباکتریوم (شاملA4 ، 15834 و 2656)، نوع ریزنمونه (برگ و دمبرگ)، شرایط تلقیح (مدت زمان تلقیح (10 و 15 دقیقه) و هم‌کشتی (48 و 72 ساعت) و حضور و عدم حضور استوسرینگون) و همچنین غلظت ترکیبات معدنی محیط‌کشت ( MS و MS2/1) در القاء و تولید ریشه‌های مویین سنبل‌الطیب مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد در بین سویه‌های باکتری، سویه A4 بیشترین درصد ریشه‌زایی مویین و تعداد ریشه مویین در هر ریزنمونه را داشت. همچنین ریزنمونه برگ نیز در مقایسه با ریزنمونه دمبرگ درصد ریشه‌زایی و تعداد ریشه در هر ریزنمونه بیشتری را دارا بود. ارزیابی شرایط تلقیح مختلف نشان داد که بیشترین درصد ریشه‌زایی مویین در تیمار 10 دقیقه تلقیح ریزنمونه و 72 ساعت هم‌کشتی و بیشترین تعداد ریشه‌مویین در هر ریزنمونه نیز در تیمار 10 دقیقه تلقیح ریزنمونه و 72 ساعت هم‌کشتی به همراه 100 میکرومولار استوسرینگون بدست آمد. همچنین، محیط کشت MS 2/1 از نظر درصد و تعداد ریشه‌مویین در هر ریزنمونه در مقایسه با محیط کشت MS از کارایی بالاتری برخوردار بود. نتایج HPLC نشان داد که والرنیک اسید با مقدار 77/3 میلی‌گرم برلیتر در کشت‌های ریشه‌مویین سنبل‌الطیب تولید و تجمع می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Factors affecting hairy roots induction efficiency via Agrobacterium rhizogenes and evaluation of Valerenic acid production in the hairy root culture of medicinal plant Valeriana officinalis L.

نویسندگان [English]

  • Nasser Zare 1
  • Vida Madani 2
  • Aslan Jamali 2
  • Rasool Asghari 3

1 Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili

2 Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

3 Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

چکیده [English]

Hairy root cultures due to the their higheir genetic and biological stability, high growth rate and rapid growth on hormone-free medium are an effective alternative method for production of secondary metabolites. In this research, the effects of different factors including type of Agrobacterium rhizogenes strain (A4, 15834 and 2656), type of explants (leaf and petiole), inoculation conditions (inoculation time (10 and 15 minutes), co-cultivation time (48 and 72 hours), use and non-use of asetosyringone) and salts concentration of medium (MS and 1/2MS) on induction of hairy roots in valerian were investigated. Among the Agrobacterium strains, the highest percentage of hairy root induction and the number of roots per explant was obtained using A4 strain. Also, the percentage of hairy root induction and the number of roots per explant in the leaf explant were significantly higher than those of petiole explant. Among the different inoculation conditions, the highest percentage of hairy root induction was obtained in 10 minutes inoculation and 72 hours of co-cultivation and the highest number of roots per explant was obtained in 10 minutes inoculation and 72 hours co-cultivation in medium containing 100 μM asetosyringone. Also, the percentage and number of roots per explant on ½ salt concentration of MS medium were significantly higher than those of MS medium. The HPLC results showed that valerenic acid is produced at 3.77 mg/l in V. officinalis hairy root cultures.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Agrobacterium strains
  • Explant type
  • Medicinal plant
  • Secondary metabolite
  • Valeriana officinalis L