اثر الیسیتور سلولاز بر روی برخی صفات بیوشیمیایی گیاه پنیر باد (Withania coagulans (Stocks) Dun.) در شرایط کشت سوسپانسیون سلولی

نویسندگان

1 گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران

2 گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی. دانشگاه زابل

3 گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی. دانشکده کشاورزی. دانشگاه زابل. زابل. ایران

4 دانشیار گروه اصلاح و بیوتکنولوژی

doi
10.22092/ijmapr.2024.131920
چکیده

سابقه و هدف: گیاهان دارویی ترکیبات زیست فعالی تولید می‌کنند که ارزش آنتی‌اکسیدانی بالایی دارند. با توجه به اهمیت گیاه پنیر باد در صنایع داروسازی، خطر انقراض این گونه ارزشمند افزایش یافته است. ازاین‌رو باید به دنبال روش‌های جایگزین برای افزایش تولید متابولیت‌های ثانویه این گیاه بود. استفاده از محرک‌ها به عنوان یک تکنیک در کشت بافت، تولید متابولیت‌های ثانویه گیاهان را افزایش می‌دهد. گزارش شده است که محرک‌های قارچی نیز در القای تولید یا افزایش این متابولیت‌ها در گیاهان دارویی کاربرد دارند. ازاین‌رو در این مطالعه تأثیر محرک سلولاز بر روی شاخص رشد و صفات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی گیاه پنیر باد (Withania coagulans (Stocks) Dun.) در کشت سوسپانسیون سلولی بررسی شد.مواد و روش‌ها: بذرهای گیاه پنیر باد از منطقه مهرستان شهرستان سراوان جمع‌آوری و بعد از ضد عفونی در محیط کشت ½ MS به منظور تولید ریز نمونه کشت گردید. ریزنمونه‌های تولیدی در محیط کشت MS محتوای هورمون‌های اکسین و سیتوکنین (2 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D و نیم میلی‌گرم در لیتر کینتین) به منظور تولید کالوس کشت شده و بعد از سه واکشت متوالی کالوس‌های تولیدی به محیط کشت MS مایع محتوای هورمون‌های تنظیم‌کننده انتقال و تیمارهای مورد بررسی که 6 تیمار محرک شامل: 1: کنترل، 2: محرک با غلظت 200 میکروگرم بر میلی‌لیتر و 24 ساعت قرارگیری در معرض تحریک‌کننده، 3: محرک با غلظت 200 میکروگرم بر میلی‌لیتر و 48 ساعت قرارگیری در معرض تحریک‌کننده، 4: محرک با غلظت 200 میکروگرم بر میلی‌لیتر و 72 ساعت قرارگیری در معرض تحریک‌کننده، 5: محرک با غلظت 7.5 میکروگرم بر میلی‌لیتر و 14 روز قرارگیری در معرض تحریک‌کننده و 6: محرک با غلظت 10 میکروگرم بر میلی‌لیتر و 14 روز قرارگیری در معرض محرک قارچی سلولاز بوده و به‌صورت طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه مرکزی دانشگاه زابل اعمال گردید. صفات مورد بررسی شامل: شاخص رشد کالوس، فعالیت آنتی‌اکسیدانی، محتوای پرولین، کربوهیدرات‌های محلول، مالون دی آلدهید، آلکالوئید کل و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان (کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز، سوپر اکسید دیسموتاز و پلی فنل اکسیداز) بود. نتایج: اثر تیمارهای مختلف سلولاز بر روی کلیه صفات به غیر از فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز معنی‌دار بود. به‌طورکلی تیمارهای مختلف محرک منجر به بهبود کلیه صفات اندازه‌گیری شده به غیر از محتوای کربوهیدرات‌های کل شد. اما میزان افزایش صفات بستگی به غلظت و دوره زمانی قرارگیری در معرض محرک داشت. به‌طوری‌که در بیشتر صفات اندازه‌گیری شده، تیمار تحریک‌کننده با غلظت 10 میکروگرم بر میلی‌لیتر و دوره 14 روزه در معرض محرک بودن سبب افزایش بیشتر شد. همه تیمارهای محرک سلولاز منجر به افزایش فعالیت آنتی­اکسیدانی سلول‌های پنیر باد در کشت سوسپانسیون سلولی شد. بیشترین فعالیت آنتی‌اکسیدانی در تیمارهای ششم و پنجم و کمترین آن در تیمارهای دوم و اول (کنترل) مشاهده شد. افزودن محرک در مرحله اول رشد سلول‌ها در کشت سوسپانسیون سلولی (روز هشتم) با وجود غلظت‌های پایین‌تر محرک (7.5 و 10 میکروگرم بر میلی‌لیتر) منجر به افزایش بیشتر رشد کالوس، فعالیت آنتی‌اکسیدانی، میزان پرولین و آلکالوئید کل نسبت به اضافه کردن محرک در مرحله فاز نمایی رشد، با وجود غلظت بالای محرک (200 میکروگرم بر میلی‌لیتر) شد. غلظت بالاتر تحریک‌کننده‌ها باعث ایجاد پاسخ حساسیت بیش از حد شده که منجر به مرگ سلولی می‌گردد و ازاین‌رو سطح بهینه‌ای از محرک برای القای رشد مورد نیاز است.نتیجه‌گیری: محرک سلولاز از طریق بهبود صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی منجر به افزایش شاخص رشد و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی گیاه پنیر باد شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده، استفاده از محرک سلولاز می‌تواند به عنوان یک راهبرد مهم برای افزایش رشد، ترکیبات مؤثره و خاصیت آنتی‌اکسیدانی گیاه پنیر باد در راستای تولید تجاری آن در نظر گرفته شود.