اثر شرایط و محیط کشت برای کشت درون شیشه ای سه جنس از گیاه عدسک آبی بومی ایران به عنوان گیاهی با کاربردهای زیست فناوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه زیست فراورده های گیاهی، دانشکده بیوتکنولوژی کشاورزی، پژوهشگاه ملی ژنتیک، تهران. ایران
2 گروهزیست فراورده های گیاهی، دانشکده بیوتکنولوژی کشاورزی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران.
3 گروه زیست فراورده های گیاهی، دانشکده بیوتکنولوژی کشاورزی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران
4 عضو هیات علمی پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری
10.22034/jpr.2024.8458.3356
چکیده
عدسک آبی، کوچک‌ترین گیاه آبزی جهان با شش گونه در سطح تالاب‌های ایران پراکنده هستند. این گیاهان با خواص منحصربه‌فرد در رشد، محتوای پروتئینی و تغذیه‌ای به طور فزاینده‌ای برای کاربردهای زیست‌فناوری و امنیت غذایی موردتوجه قرار گرفته‌اند. به منظور بهینه‌سازی کشت در شرایط کنترل شده، چهار محیط کشت هوگلند، MS، SH و NF استفاده شد و شاخص‌های نرخ رشد نسبی (RGR)، زمان دو برابر شدن فراند (DT) و تجمع زیست توده (BA) در سطح احتمال 05/0P ≤ مورد بررسی قرار گرفت. محیط مایع هوگلند با میانگین زمان دو برابر شدن فراندها هر 8/2 روز و دو برابر شدن زیست توده هر 1/2 روز برای گونه‌های Lemna minor و Spirodela polyrhiza و افزایش زیست توده هر 2/1 روز یکبار برای گونه‌ی خوراکی Wolffia spp. به عنوان بهترین محیط شناخته شد. نتایج نشان داد که محیط جامد MS در حضور تیمار هورمونی µM 15 2,4-D و µM5/7 BAP و 2% ساکارز، به طور معنی‌داری بیشترین درصد کالوس‌زایی را در جنس Lemna تحریک می‌کند. همچنین بیشترین درصد باززایی (83%) در حضور BAP با غلظت µM4 و 1% ساکارز به دست آمد. بنابراین عدسک آبی بومی ایران (L. minor) قابلیت کشت in-vitro و دستورزی در شرایط آزمایشگاه را داشته و با توجه به ارزش بالای غذایی می‌تواند به عنوان یک منبع پروتئین بالقوه به عنوان مکمل غذایی، خوراک دام و طیور و بویژه تولید پروتئین نوترکیب مورد بررسی قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

The Effect of culture conditions and medium on the in-vitro cultivation of three species of duckweed native to Iran as a plant with biotechnological applications

نویسندگان English

elham taghipour 1
nima rad 2
sadegh shojaei 3
Mahdi Arezoumandi 3
fateme frootan 3
sara Yaghoubi 3
mahyat jafari 3
Ali Hatef Salmanian 4
1 National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology (NIGEB), Department of Agricultural Biotechnology
2 National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology (NIGEB), Department of Agricultural Biotechnology, Tehran, Iran.
3 National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology (NIGEB), Department of Agricultural Biotechnology, Tehran, Iran.
4 Faculty member/ NIGEB
چکیده English

Duckweed is the world's smallest aquatic plant with six species found on the surface of the Iran’s wetlands. Duckweeds having unique characteristics in growth, protein, and nutritional content, have been considered for biotechnological applications and food security. For further study, optimization of cultivation under controlled conditions should be considered. For this purpose, four culture mediums Hoagland, MS, SH, and NF were used and the relative growth rate (RGR), doubling time (DT), and biomass accumulation (BA) were investigated. Hoagland's liquid medium with the average doubling time of fronds every 2.8 days and biomass doubling every 1.2 days for Lemna minor and Spirodela polyrhiza and accumulation of biomass every 1.2 days for the edible species Wolffia spp. was recognized as the best medium. Also, tissue culture optimization of the duckweed is needed to facilitate their genetic engineering. The results showed that MS solid medium in the presence of 15 µM 2,4-D and 7.5 µM BAP supplemented with 2% sucrose, significantly stimulates the highest percentage of callus induction in the Lemna species. Also, the highest rate of regeneration (83%) was obtained in the presence of BAP with a concentration of 4 µM and 1% sucrose. These data show that duckweed native to Iran (L. minor) can be grown in-vitro under laboratory conditions, and due to its high nutritional value, it can be used as a potentially rich source of protein as a supplement to food and feed and to produce recombinant proteins should be investigated.

کلیدواژه‌ها English

duckweed
tissue culture
relative growth rate
Lemna minor
food security
دوره 38، شماره 4
زمستان 1404
صفحه 405-420

  • تاریخ دریافت 12 خرداد 1403
  • تاریخ بازنگری 22 شهریور 1403
  • تاریخ پذیرش 30 مهر 1403