تأثیر اندازه ریزنمونه بر تولید زیست توده و ویژگی های کالوس در کشت درون شیشه ای سرخدار اروپایی (Taxus baccata L.) و اقیانوس آرام (T. brevifolia Nutt.)
نویسندگان
1 گروه ژنتیک و به نژادی گیاهی - پردیس کشاورزی - دانشگاه تربیت مدرس
2 گروه ژنتیک و به نژادی گیاهی - پردیس کشاورزی - دانشگاه تربیت مدرس
doi
10.22092/ijrfpbgr.2024.364201.1453چکیده
سابقه و هدف:پاکلیتاکسل یکی از پرمصرفترین داروها در درمان سرطان است که در مقادیر بسیار کم (01/0 – 03/0 درصد وزن خشک) در پوست درختان نادر گونههای Taxus وجود دارد. امروزه موفقیت در کشت و تولید کالوسهای با کمیت و کیفیت در شرایط درونشیشهای به منظور تولید حداکثری متابولیتهای ثانویه دارویی و جلوگیری از انقراض گونههای گیاهی ارزشمند از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این راستا، اندازه ریزنمونه کشت بافتی به دلیل تعیین توانایی بازتولیدی، تأثیر قابل ملاحظهای بر میزان زیستتوده کالوس و کیفیت آن دارد. از اینرو، این پژوهش با هدف معرفی اندازه بهینه ریزنمونههای ساقه دو گونه سرخدار اروپایی و اقیانوس آرام در تولید کالوس با کمیت و کیفیت بیشتر انجام شد.مواد و روشها در این تحقیق، از بافت ساقه دو گونه سرخدار Taxus baccata و T. brevifolia به عنوان ریزنمونه برای کشت بافت و تولید کالوس استفاده شد. ریزنمونههای ساقه هر دو گونه سرخدار پس از حذف قسمت انتهایی برگها، به صورت مجزا در پنج گروه با اندازههای 2–5/1، 5/2–2، 3–5/2، 5/3–3 و 4–5/3 سانتیمتر تهیه شدند. کلیه ریزنمونهها پس از ضدعفونی با اتانول (70 درصد)، هیپوکلریت سدیم (5/1 درصد) و آنتیبیوتیک سفوتاکسیم (200 میلیگرم در لیتر)، روی محیط کشت B5 جامد کشت و در اتاق رشد در دمای 25 درجه سانتیگراد و تاریکی نگهداری شدند. صفات مورد مطالعه شامل میزان زیستتوده کالوس تولیدی به تفکیک گونه و اندازه ریزنمونه، 28 روز پس از کشت ریزنمونهها ارزیابی شد. همچنین ویژگیهای مورفولوژیک کالوسهای حاصل از هر گونه شامل نوع بافت کالوس با سه ساختار پنبهای، نرم و مخلوط (ترکیبی از پنبهای و نرم)، رنگ کالوس شامل سفید، قهوهای و مخلوط (ترکیبی از سفید و قهوهای) بررسی گردید. شدت ترشح ترکیبات فنولی براساس شدت رنگ در محیط کشت از صفر تا پنج (فاقد، خیلیکم، کم، متوسط، زیاد و خیلیزیاد) امتیازدهی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل با دو عامل گونه در دو سطح و اندازه ریزنمونه در پنج سطح در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی اجرا شد. تجزیه آماری با استفاده از روشهای تجزیه واریانس و مقایسه میانگین با آزمون دانکن برای دادههای کالوسزایی و آزمون کایاسکور برای دادههای ترکیبات فنولی انجام شد. همچنین از همبستگی پیرسون به منظور ارزیابی ارتباط بین اندازه ریزنمونه و زیستتوده و ترکیبات فنولی استفاده شد.یافتههابراساس نتایج، کالوسهای حاصل از ریزنمونههای با طول کمتر از 5/2 سانتیمتر در گونه T. brevifolia دارای 33% وزن تر بیشتری در مقایسه با T. baccata بود. افزایش طول ریزنمونه از 2–5/1 به 3–5/2 سانتیمتر سبب افزایش 6/2 برابری زیستتوده کالوس گونه T. baccataو 5/1 برابری در T. brevifolia شد. ترشح ترکیبات فنولی نیز در ریزنمونههای با طول کمتر از 5/2 سانتیمتر در گونه T. brevifolia14 درصد کمتر از T. baccata مشاهده شد. با افزایش طول ریزنمونهها به 3–5/2، 5/3–3 و 4– 5/3 سانتیمتر ترشح ترکیبات فنولی به ترتیب 4، 6 و 15% در T. brevifolia در مقایسه با T. baccata بیشتر بود. نتایج نشان داد، کالوسهای حاصل از ریزنمونههای T. baccata و T. brevifolia به ترتیب دارای 82 و 27% بافت پنبهای، 2 و 52% بافت نرم و 16 و 21% بافت مخلوط بودند. بیشترین درصد کالوسهای سفید رنگ با 63% کالوس به T. baccata تعلق داشت و بافت مخلوط و قهوهای به ترتیب در %30 و 7% از کالوسها مشاهده شد. در حالی که تنها 37% از کالوسهای T. Brevifoliaسفید رنگ بودند و 33% و 30% به ترتیب مخلوط و قهوهای رنگ بودند. نتایج همچنین حکایت از وجود همبستگی متوسط 57/0 و 40/0 به ترتیب بین اندازه ریزنمونه با زیستتوده تولیدی در گونه T. baccata و T. brevifolia از یکسو و همبستگی ضعیف 23/0 و 25/0 بین اندازه ریزنمونه با شدت ترشح ترکیبات فنولی در دو گونه مورد مطالعه داشت. نتیجهگیرینتایج نشان داد امکان افزایش معنیدار زیستتوده کالوس با کمترین میزان ترکیبات فنولی از ریزنمونههای ساقه دو گونه سرخدار با افزایش طول معین در اندازه ریزنمونه میسر است. همچنین با در نظر گرفتن زیستتوده تولیدی و ویژگیهای کالوس مشخص شد که طول 5/2–2 سانتیمتر به دلیل تولید زیستتوده کالوس بیشتر از یکسو و ترشح ترکیبات فنولی کمتر از سوی دیگر به عنوان بهینه اندازه ریزنمونه ساقه در کشت بافت دو گونه مورد مطالعه پیشنهاد شد.