| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,262 |
| تعداد مقالات | 36,057 |
| تعداد مشاهده مقاله | 55,177,350 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 94,176,903 |
قابلیت جنین‌زایی سوماتیکی در کالوس القاء شده از بخش‌های هیپوکوتیل و لپه گیاه ماریتیغال (Silybum marianum) در شرایط درون شیشه‌ای | ||
| تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران | ||
| مقاله 10، دوره 41، شماره 1 - شماره پیاپی 123، فروردین 1404، صفحه 130-144 اصل مقاله (1006.03 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijmapr.2025.365891.3445 | ||
| نویسندگان | ||
| فرید نورمند موید* 1؛ فرناز سیدی صاحباری* 2 | ||
| 1عضو هئیت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی | ||
| 2بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تبریز، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: خار مریم یا ماریتیغال گیاهی یکساله یا دوساله و علفی با نام علمی Silybum marianum متعلق به تیره Asteraceae است. مواد مؤثره این گیاه دارویی از نوع ترکیبات فلانوئیدی است. این ترکیبات در میوه (دانه) ذخیره می‌شود و به‌صورت زرد رنگ جلوه می‌کند. سیلی‌مارین ماده مؤثره این گیاه به دلیل خواص ضدالتهابی با تأثیر بر ساختار عروق بافت سرطانی پروستات، پستان، تخمدان، کبد و لوسمی از سرطان پیشگیری می‌نماید. روش‌های فناوری زیستی به‌ویژه روش کشت بافت و سلول به عنوان روش مکمل در تولید تجاری فراورده‌های گیاهی به‌شمار می‌رود. هدف از این تحقیق، ارائه بهترین روش تولید گیاهچه‌های استریل ماریتیغال و بررسی اثر ژنوتیپ، ریزنمونه و تنظیم‌کننده‌های رشد بر القاء و رشد کالوس و تولید کالوس‌های جنین‌زا بود. مواد و روش: در این تحقیق، ابتدا پنج ژنوتیپ مجارستان، برازجان، فریدون کنار، جلگه خلج و مغان با سه روش مختلف ضدعفونی بذر در قالب طرح فاکتوریل بر پایه کاملاً تصادفی در سه تکرار آزمایش شدند. جوانه‌زنی بذرها و تولید گیاهچه‌های استریل در محیط کشت آب و آگار بدون هورمون و در شرایط تاریکی و دمای 25 درجه سانتی‌گراد انجام شد. سپس آزمایشی با استفاده از دو ژنوتیپ مجارستان و برازجان، ریزنمونه لپه و هیپوکوتیل، محیط کشت MS و تیمارهای هورمونی 2,4-D (1، 2.5 و 5 میلی‌گرم بر لیتر) و BAP (0.25 و 0.5 میلی‌گرم بر لیتر) در شرایط تاریکی و در قالب طرح فاکتوریل بر پایه کاملاً تصادفی انجام گردید. کالوس‌های تولید شده پس از 30 روز در محیط کشت MS با یک‌دوم هورمون‌ها واکشت شدند. صفات قطر کالوس به روش هوکرونی برز، وزن تر کالوس 30 روز بعد از واکشت، تعداد کالوس‌های جنین‌زا و تعداد جنین‌های سوماتیکی در هر کالوس در ریزنمونه لپه اندازه‌گیری شدند. کالوس‌ها توسط دستگاه فریز درایر خشک و وزن خشک نمونه‌ها نیز اندازه‌گیری شد. نتایج: براساس نتایج، بهترین روش تولید گیاهچه استریل ماریتیغال، استفاده از محلول‌هایtween-20 ، اتانول 70%، آب اکسیژنه و شستشو با آب مقطر استریل و کشت در محیط آب و آگار بدون هورمون بود. نتایج تجزیه واریانس صفات قطر کالوس، وزن تر و خشک کالوس نشان داد که شرایط بهینه القاء کالوس استفاده از ژنوتیپ برازجان، ریزنمونه لپه، 1 میلی‌گرم بر لیتر 2,4-D و 0.5 میلی‌گرم بر لیتر BAP بود. کالوس‌های جنین‌زا فقط در ریزنمونه لپه تشکیل شد. نتایج تجزیه واریانس صفات تعداد کالوس‌های جنین‌زا در هر واحد آزمایشی و تعداد جنین‌های سوماتیکی در هر کالوس حاصل از ریزنمونه لپه نشان داد که شرایط بهینه تولید کالوس‌های جنین‌زا استفاده از رقم مجارستان، 5 میلی‌گرم بر لیتر 2,4-D و 25/0 میلی‌گرم بر لیتر BAP بود. نتیجه‌گیری: براساس نتایج بدست آمده بهترین مواد ضدعفونی بذر ماریتیغال، محلول‌هایtween-20 ، اتانول 70%، آب اکسیژنه و شستشو با آب مقطر استریل است. برای تولید کالوس برتر از گیاه ماریتیغال، بهتر است از ریزنمونه لپه و مقادیر پایین هورمون‌های اکسین از قبیل 2,4-D استفاده شود. در تولید کالوس‌های جنین‌زا ارقام اصلاح شده از قبیل مجارستان نسبت به توده‌های بومی، ریزنمونه لپه نسبت به هیپوکوتیل و مقادیر بالای هورمون‌های اکسین (2,4-D) و مقادیر پایین هورمون‌های سیتوکینین(BAP) مناسب می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| جنین‌زایی سوماتیکی؛ شرایط درون شیشه‌ای؛ کالوس؛ ماریتیغال | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Somatic Embryogenesis Potential in Callus Induced From Hypocotyl and Cotyledon Explants of Silybum marianum Under In Vitro Conditions | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Farid Noormand Moaied1؛ Farnaz Seyyedi Sahebari2 | ||
| 1Research Division of Natural Resources , East Azarbaijan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center , Agricultural Research, Education and Extention Organization (AREEO), Tabriz, Iran | ||
| 2Research Division of Plant Protection, East Azerbaijan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center , Agricultural Research, Education and Extention Organization (AREEO), Tabriz, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and objectives: Milk thistle (Silybum marianum) is an annual or biennial herbaceous plant belonging to the Asteraceae family. The key bioactive compounds of this medicinal plant are flavonoids, which are primarily stored in the fruit (seed) and appear yellow. Among them, silymarin exhibits potent anti-inflammatory properties and plays a role in cancer prevention by affecting the vascular structure of prostate, breast, ovarian, liver, and leukemia cancer tissues. Biotechnological approaches, particularly tissue and cell culture techniques, serve as valuable complementary methods for the commercial production of plant-derived compounds. This study aimed to determine the optimal method for producing sterile S. marianum seedlings and to evaluate the effects of genotype, explant type, and growth regulators on callus induction, growth, and embryogenic callus formation. Methodology: In this study, five genotypes (Hungary, Borazjan, Fereydon Kenar, Jolgeh Khalaj, and Moghan) were evaluated using three different seed disinfection methods in a factorial experiment based on a completely randomized design (CRD) with three replications. Seed germination and sterile seedling production were conducted in water and agar culture media without growth regulators, under dark conditions at 25°C. Subsequently, an experiment was performed using two genotypes (Hungary and Borazjan), cotyledon and hypocotyl explants, Murashige and Skoog (MS) medium, and growth regulators 2,4-D (1, 2.5, and 5 mg/L) and BAP (0.25 and 0.5 mg/L) in a factorial experiment based on completely random design under dark conditions. After 30 days, the induced callus was transferred to MS medium with half the initial hormone concentrations. Callus diameter was assessed using the Hochrony Berz method, while callus fresh weight, the number of embryogenic calluses, and the number of somatic embryos per callus in cotyledon explants were measured 30 days post-culture. Calluses were freeze-dried, and their dry weight was also recorded. Results: The optimal method for producing sterile S. marianum seedlings involved treatment with Tween-20 solution, 70% ethanol, hydrogen peroxide, and sterile distilled water, followed by cultivation in water and agar medium without growth regulators. Analysis of variance for callus diameter, fresh weight, and dry weight indicated that the best conditions for callus induction were the Borazjan genotype, cotyledon explant, 1 mg/L 2,4-D and 0.5 mg/L BAP. Embryogenic callus formation occurred exclusively in cotyledon explants. Variance analysis of embryogenic callus production and the number of somatic embryos per callus revealed that optimal conditions for embryogenic callus formation were achieved using the Hungarian genotype with 5 mg/L 2,4-D and 0.25 mg/L BAP. Conclusion: Based on the results, the most effective disinfectants for S. marianum seeds were Tween-20 solution, 70% ethanol, hydrogen peroxide, and sterile distilled water. For optimal callus production, cotyledon explants and low concentrations of auxin, such as 2,4-D, were preferable. In embryogenic callus formation, improved cultivars like Hungary outperformed native genotypes. Additionally, cotyledon explants were more suitable than hypocotyl explants, and high concentrations of auxin (2,4-D) combined with low concentrations of cytokinin (BAP) provided the best results. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Callus, in vitro conditions, Silybum marianum, Somatic embryogenesis | ||
| مراجع | ||
|
- Baker, H. and Schrall, R., 1977. Tissue and Suspension Culture of Silybum marianum L. Communication: isolation and growth of tissue and suspension cultures and studies on flavonoids. Planta Medica, 131: 92-185. - Bregitzer, P., 1992. Plant regeneration and callus type in barley: Effects of genotype and culture medium. Crop Sciences, 32: 1108-1112. - Cacho, M., Moran, M., Corchete, P. and Fernandez, J., 1999. Influence of medium composition on the accumulation of flavonolignans in cultured cells of Silybum marianum L. Gaertn. Plant Science, 144: 63-68. - Cimino, C., Cavalli, S.V., Spina, Natalucci, F.C. and Priolo, N., 2006. Callus Culture for biomass production of milk thistle as a potential source of milk clotting peptidases. Electronic Journal of Biotechnology. 9(3): 237-240. - Eriksson, H., 2022. Basic principles of plant tissue culture and its applications. Global Science Research Journals, www.globalscienceresearchjournals.org/. - Etedali, F., 2003. Genetic analysis of callus formation in canola by Dialel method. Master's Thesis in Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Tabriz University. (In Persian) - Hasanloo, T., 2005. Study of some secondary metabolites in plant Silybum marianum L. collected from different parts of Iran and its tissue and cell culture to produce silymarin. PhD thesis in Biology, Plant Sciences. Faculty of Science, Tarbiat Moalem University. (In Persian) - Katiyar, S.K., Korman, N.J. and Mukhta, H., 1997. Protective effects of silymarin against photocarcinogenesis in a mouse skin model. Journal of the National Cancer Institute, 89(8): 556-566. - Kuusiene, S. and Kandzezauskaite, M., 2001. The influence of genotype and explant for callus induction and proliferation of Rosa floribunda. Acta Horticulturae, 560 (560):501-508. - Liu, Z.H., Wang, W.C. and yan, S.Y., 1997. Effect of hormone treatment on callus formation and indole acetic acid and polyamine contents of soybean hypocotyl cultivated in vitro. Botanical Bulletin of Academia Sinica, 38: 171 -176. - Murashige, T. and Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia plantarum, 15: 473-497. - Omidbeaigi, R. 1997. Approaches to the Production and Processing of Medicinal Plants (Vol.1), Publication of Astan Ghods Razavi, Mashhad, 283p. (In Persian) - Omidbeaigi, R. 1998. Investigating the production of silymarin and silybin in Silybum marianum plant by growing its wild and cultivated seeds. Iranian Journal of Agricultural Sciences. 29(2): 417-413. - Poorjabbar, A., Mohammadi, S.A., Khosroshahli, M. and Ziyaii, A., 2006. Optimizing the in vitro cultivation conditions of the medicinal plant Silybum marianum L. and investigation of somaclonal diversity with molecular markers. Master's thesis in Agricultural Biotechnology. Faculty of Agriculture, University of Tabriz. (In Persian) - Purohit, S.S., 2004. Plant Tissue Culture. Publication of Bio-Green Books, 364p. - Ramawat, K.G. and Merillon, J.M., 1999. Biotechnology of secondary metabolite. http://www.Scipub.Net. - Samandari, T., Khosroshahli, M. and Noormand moaied, F. 2009. Investigating the possibility of regeneration from different parts of Silybum marianum plant. Master's thesis in the field of agricultural biotechnology. Faculty of Agriculture and Natural Resources, Islamic Azad University, Science and Research Unit. - Vanisree, M., Lee, C.Y., LO, S.F., Nalawade, S.M., Lin, C.Y. and Tsay, H.S., 2004. Studies on the production of some important secondary metabolites from medicinal plants by plant tissue cultures. Botanical Bulletin of Academia Sinica, 45: 1-22. - Wetherall, D.F., 1984. Enhanced adventive embryogenesis resulting from plasmolysis of cultured wild carrot cells. Plant cell Tissue Organ Culture, 3: 221- 227. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 730 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 630 |
||