تأثیر نوع محیط کشت پایه و سویه‌های مختلف باکتریایی بر رشد ریشه‌های موئین گیاه دارویی سنبل‌الطیب (Valeriana officinalis L.)

نویسندگان

1 دانشکده تحصیلات تکمیلی کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین-پیشوا، ورامین، ایران

2 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران

3 گروه زراعت و آگرواکولوژی دانشکده تحصیلات تکمیلی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین-پیشوا، ورامین، ایران

doi
10.22092/ijmapr.2025.352320.2886
چکیده

سابقه و هدف: ریشه گیاه دارویی سنبل‌الطیب (Valeriana officinalis L.) به دلیل داشتن ترکیبات والپوتریات، والرنون و اسید والرنیک، به عنوان مسکن قوی، تسکین‌دهنده اعصاب، آرام‌بخش، ضد اضطراب و بی‌خوابی استفاده می‌شود. کشت ریشه‌های موئین گیاهان چندساله به دلیل کوتاه کردن زمان تشکیل متابولیت‌های ثانویه همراه با حفظ خصوصیات زیستی و نژادی، روشی کارآمد در تولید ترکیبات مؤثر گیاهی محسوب می‌شود. بر همین اساس، بهینه‏سازی شرایط رشد ریشه‏های موئین گیاه دارویی سنبل‌الطیب با استفاده از 3 سویه مختلف باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز (A13، R1601، LBA9402)، روش‌های مختلف تلقیح و چهار نوع محیط کشت (MS Full Strength; MS-KH2PO4, NH4NO3, KNO3; MS- KH2PO4, NH4NO3, KNO3, CaCl2; MgSO4, microelements, Na2EDTA, FeSO4 and Vitamins) در آزمایشی بررسی شد.مواد و روش‌: این تحقیق به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصافی با 8 تکرار در شرایط آزمایشگاهی انجام شد. بذر سنبل‌الطیب بعد از کشت در ظروف آزمایشگاهی محتوی محیط کشت پایه MS، برای جوانه‌زنی به اتاقک رشد با درجه حرارت 25 درجه سانتی‌گراد، رطوبت 20 درصد و 45 میکرومول متر مربع در ثانیه در 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی منتقل گردید. ریزنمونه‌های هیپوکوتیل و برگ‏های لپه‏ای به‏منظور تلقیح با باکتری از گیاهچه‏های استریل 4 هفته‏ای تهیه شدند. القای ریشه‌های موئین از سویه‌های آگروباکتریوم به دو روش اسپری و دیسک برگی و تأیید تراریختی و عدم آلودگی با واکنش PCR برای تکثیر اختصاصی ژن rol-B و VirD انجام شد. ریشه‌های موئین در ریزنمونه‌های برگ لپه‌ای و هیپوکوتیل بعد از 10 روز شروع به ظاهر شدن کردند و تعداد انشعاب فرعی ریشه موئین در طول یک سانتی‌متر و تعداد ریشه‌های موئین ریزنمونه‌ها به صورت روزانه و وزن خشک آنها بعد از 60 روز اندازه‌گیری گردید.نتایج: نتایج این تحقیق نشان داد که سویه‌های آزمایشی باکتری A. rhizogenes قادر به القای ریشه موئین در گیاه سنبل‌الطیب هستند. نتایج تجزیه واریانس آزمایش ریزنمونه هیپوکوتیل و برگ‌های لپه‌ای نشان داد که سویه‌های مختلف، محیط کشت و انتخاب روش تلقیح تأثیر معنی‌داری بر تولید ریشه موئین ایجاد کردند. نتایج این تحقیق نشان داد که ریزنمونه برگ در سویه باکتریایی A13 و محیط کشت MS-KH2PO4, NH4NO3, KNO3, CaCl2 بهترین ترکیب تحریک رشد ریشه موئین در گیاه دارویی سنبل‌الطیب بود. بیشترین درصد تراریختی ریزنمونه‌ها (92 درصد)، وزن خشک ریشه‌های موئین (272 میلی‌گرم) و تعداد ریشه‌های موئین ریزنمونه‌ها (19.20 عدد) نیز مربوط به همین ترکیب تیماری بود. نتایج نشان داد که اختلاف معنی‌داری در خصوصیات ظاهری ریشه‌های موئین تولید شده بوسیله سویه‌های مختلف باکتریایی مشاهده نگردید. نتیجه‌گیری کلی: این آزمایش نشان داد که تولید ریشه‌های موئین در گیاه دارویی سنبل‌الطیب به‌طور چشمگیری بستگی به انتخاب سویه مناسب باکتریایی، محیط کشت مطلوب و شرایط رشد بهینه دارد. از آنجایی که سیستم ریشه‌های موئین سنبل‌الطیب در فرایندهای پیچیده فیزیولوژیکی قادر به حفظ اسید والرنیک موجود در بافت‌های رویشی است، بنابراین، یافتن محیط رشدی منطبق با بیشترین رشد رویشی و تولید مطلوب متابولیت‌های ثانویه در گیاه در تحقیقات آینده ضروریست. از سوی دیگر، بهینه‌سازی شرایط کشت برای تولید ریشه‌های مویین گیاه دارویی سنبل‌الطیب و بالا بردن متابولیت‌های دارویی با ارزش از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.