تأثیر محرک‌های رشد گیاهی بر میزان ترکیبات بیوشیمیایی و برخی از متابولیت‌های ثانویه بافت کالوس گیاه رازیانه (Foeniculum vulgare) در شرایط کشت درون‌شیشه‌ای

نویسندگان

1 گروه آموزشی ژنتیک و تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 گروه فارماکگنوزی دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل، ایران

3 گروه ژنتیک و تولیدات گیاهی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

4 گروه آموزشی ژنتیک و تولیدات گیاهی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

5 گروه ژنتیک و تولیدات گیاهی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

doi
10.22092/ijrfpbgr.2024.363423.1449
چکیده

سابقه و هدفگیاه رازیانه با نام علمی ( L. Foeniculum vulgare) عضوی از خانواده چتریان (Apiaceae) است­. گیاه رازیانه به عنوان گیاه دارویی ارزشمند در طب سنتی ایران و کشورهای دیگر مطرح می­باشد که برای درمان بسیاری از بیماری­های عفونی، گوارشی و غیره مورد توجه بوده است. ازجمله ترکیبات با ارزش دارویی بالای موجود در این گیاه، می‌توان به خانواده بزرگ فلاونوئیدها اشاره کرد. با توجه به خواص منحصر به فرد گیاه رازیانه و اهمیت آن در صنایع دارویی و غذایی و اهمیت روش­های نوین کشت بافت گیاهی برای تولید و افزایش میزان متابولیت­های ثانویه گیاهی، این تحقیق در راستای افزایش تولید ترکیبات بیوشیمیایی و متابولیت­های ثانویه با ارزش همانند روتین، کوئرستین و کمپفرول از بافت کالوس حاصل از این گیاه­، با استفاده از متیل­جاسمونات، اسید سالیسیلیک­ و فنیل­آلانین به‌عنوان عوامل محرک در غلظت­ها و مدت زمان­های مختلف انجام شد.مواد و روش‌هادر این پژوهش ارزیابی میزان تأثیر محرک­های رشد گیاهی ازجمله متیل­جاسمونات، سالیسیلیک­ اسید و فنیل­آلانین در غلظت­های 50، 100 و 200 میلی­گرم در لیتر (صفر به عنوان تیمار شاهد)، شامل ۱۰ تیمار در سه زمان 24، 48 و 96 ساعت، به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. تأثیر محرک‌های رشد گیاهی بر سطح ترکیبات بیوشیمیایی ازجمله میزان پروتئین، فعالیت آنزیم­های پراکسیداز و کاتالاز، میزان تجمع اسید­آمینه پرولین، آنتوسیانین و فلاونوئید کل و میزان روتین، کوئرستین و کامپفرول پرداخته شد. برای این منظور، نمونه کالوس­های حاصل از محیط کشت MS حاوی 2 میلی­گرم در لیتر NAA و یک میلی­گرم در لیتر Kin برای مدت زمان‌های 24، 48 و 96 ساعت توسط محرک‌های رشد ذکرشده تحت تیمار قرار گرفت.نتایجطبق نتایج به‌دست آمده میزان پروتئین، تجمع اسید­آمینه پرولین، آنتوسیانین و فلاونوئید کل و میزان روتین، کوئرستین و کامپفرول به‌طور معنی­داری و در سطح احتمال یک درصد تحت تأثیر اثر متقابل دو جانبه نوع محرک استفاده شده و مدت زمان استفاده از محرک قرار گرفت. استفاده از غلظت­های بالاتر متیل­جاسمونات یا سالیسیلیک ­اسید موجب افزایش معنی­دار میزان تولید پرولین، فلاونوئید و آنتوسیانین در نمونه کالوس­های جمع­آوری شده از محیط کشت شد. به‌طوری‌که بیشترین مقدار تجمع پرولین (93/0 میکروگرم در میلی­گرم پروتئین) مربوط به بافت کالوس جمع‌آوری شده از محیط کشت حاوی 200 میلی­گرم در لیتر متیل­جاسمونات برای مدت زمان 96 ساعت بود. همچنین بیشترین مقدار فلاونوئید و آنتوسیانین به ترتیب 25/0 و 45/5 میلی­گرم بر گرم وزن کالوس مربوط به محیط کشت حاوی 200 میلی­گرم در لیتر متیل­جاسمونات به مدت زمان ­96 ساعت بود. همچنین بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز و کاتالاز مربوط به محیط کشت حاوی متیل­جاسمونات در غلظت 200 میلی‌گرم در لیتر و مدت زمان 96 ساعت بود. از سوی دیگر، طبق نتایج به‌دست آمده با افزایش غلظت متیل­جاسمونات به 200 میلی­گرم در لیتر میزان تولید روتین در نمونه کالوس­های گیاه­ رازیانه افزایش یافت. بیشترین میزان کوئرستین (24/5 میلی­گرم بر گرم وزن کالوس) مربوط به محیط کشت حاوی 200 میلی­گرم در لیتر متیل­جاسمونات به مدت 24 ساعت بود.نتیجه‌گیریطبق نتایج به‌دست آمده در این پژوهش تیمار کالوس­ با غلظت­های بالاتر (100 و 200 میلی­گرم در لیتر) متیل­جاسمونات، اسید سالیسیلیک­ و فنیل­آلانین، امکان افزایش تولید متابولیت­های ثانویه گیاهی (روتین، کوئرستین و کمپفرول) را در این گیاه فراهم می­نماید.