حق نظری, آرمان, داوودی, فهیمه, عظیمی, محمدرضا, عمارلو, علی. (1405). بررسی اثر غلظت های مختلف هورمونی بر کالوس زایی سه اکوتیپ گل گاو زبان ایرانی (Echium amoenum). سامانه مدیریت نشریات علمی, 34(1), 29-40. doi: 10.22092/ijrfpbgr.2026.372749.1496
آرمان حق نظری; فهیمه داوودی; محمدرضا عظیمی; علی عمارلو. "بررسی اثر غلظت های مختلف هورمونی بر کالوس زایی سه اکوتیپ گل گاو زبان ایرانی (Echium amoenum)". سامانه مدیریت نشریات علمی, 34, 1, 1405, 29-40. doi: 10.22092/ijrfpbgr.2026.372749.1496
حق نظری, آرمان, داوودی, فهیمه, عظیمی, محمدرضا, عمارلو, علی. (1405). 'بررسی اثر غلظت های مختلف هورمونی بر کالوس زایی سه اکوتیپ گل گاو زبان ایرانی (Echium amoenum)', سامانه مدیریت نشریات علمی, 34(1), pp. 29-40. doi: 10.22092/ijrfpbgr.2026.372749.1496
حق نظری, آرمان, داوودی, فهیمه, عظیمی, محمدرضا, عمارلو, علی. بررسی اثر غلظت های مختلف هورمونی بر کالوس زایی سه اکوتیپ گل گاو زبان ایرانی (Echium amoenum). سامانه مدیریت نشریات علمی, 1405; 34(1): 29-40. doi: 10.22092/ijrfpbgr.2026.372749.1496
بررسی اثر غلظت های مختلف هورمونی بر کالوس زایی سه اکوتیپ گل گاو زبان ایرانی (Echium amoenum)
1گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان،زنجان، ایران
2گروه تولید و ژنتیک گیاهی،دانشکده کشاورزی،دانشگاه زنجان
3گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی،دانشگاه زنجان
4پژوهشکده فناوریهای نوین زیستی دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
چکیده
سابقه و هدف: گل گاو زبان ایرانی (Echium amoenum) گیاهی دارویی از خانواده Boraginaceae است که در طب سنتی برای درمان اضطراب و اختلالات قلبی–عروقی استفاده میشود. این گیاه حاوی متابولیتهای ثانویه ارزشمندی مانند آنتوسیانینها و ترکیبات فنلی با خواص آنتیاکسیدانی است. با توجه به محدودیتهای تکثیر جنسی و افزایش تقاضای دارویی، کشتبافت بهعنوان روشی کارآمد مطرح است. کشت بافت گیاهی میتواند بهعنوان ابزاری کارآمد برای مطالعه پاسخهای فیزیولوژیک، تولید کالوس و فراهم کردن بستر لازم برای پژوهشهای پیشرفته مانند تولید متابولیتهای ثانویه و مطالعات مهندسی ژنتیک مورد استفاده قرار گیرد. ازاینرو، القای کالوس و بررسی عوامل مؤثر بر آن از اهداف این تحقیق میباشد. مواد و روشها: بهمنظور بررسی اثر ترکیبات هورمونی بر القای کالوس در گل گاو زبان ایرانی، بذر سه اکوتیپ زنجان، قزوین و گیلان مورد استفاده قرار گرفت. بذرها ابتدا در دمای ۴ درجه سانتیگراد نگهداری شدند و بعد بهمنظور شکست خواب، بهمدت ۷ روز در آب مقطر استریل در دمای ۵ درجه سانتیگراد پیشتیمار گردیدند. بذرها روی بستری از ماسه، خاکبرگ و پرلیت به نسبت مساوی که قبلاً اتوکلاو شده بود، کشت شدند. پس از حدود ۱۰ تا ۱۴ روز جوانهزنی، گیاهچههای حاصل در شرایط کنترلشده در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و در گلخانه رشد داده شدند. پس از حدود ۶۰ روز از رشد گیاهچهها، ریزنمونههای برگ به اندازه حدود ۳ میلیمتر و ریشه به اندازه حدود ۲ میلیمتر جدا شد. ریزنمونهها با اتانول ۷۰ درصد به مدت ۳۰ ثانیه و محلول هیپوکلریت سدیم ۵ درصد به مدت ۱۰ دقیقه ضدعفونی و با آب مقطر استریل شستشو داده شدند. ریزنمونههای استریل شده بر روی محیط کشت پایه MS حاوی ۳۰ گرم در لیتر ساکارز و ۸ گرم در لیتر آگار کشت داده شدند. برای بررسی اثر هورمونها، محیط کشت با سه غلظت نفتالین استیک اسید NAA (۰، ۱ و ۱٫۵ میلیگرم در لیتر) و سه غلظت بنزیل آمین پورین BAP (۰، ۰٫۵ و ۱ میلیگرم در لیتر) تهیه شد. آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. کشتها در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و تاریکی کامل نگهداری شدند و پس از هشت هفته، صفات وزن تر کالوس و رنگ کالوس ارزیابی گردید. تجزیه دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS انجام شد و مقایسه میانگینها با آزمون توکی در سطح احتمال ۵ درصد انجام گردید. نتایج: نتایج تجزیه واریانس فاکتوریلی نشان داد که اثر اصلی هورمونهای NAA،BAP و نوع ریزنمونه بر وزن تر کالوس در سطح احتمال ۱ درصد معنیدار بود، در حالی که اثر اصلی اکوتیپ معنیدار نشد. با این حال، معنیدار بودن برخی اثرهای متقابل اکوتیپ در ریزنمونه و هورمون در ریزنمونه نشان داد که پاسخ اکوتیپها به نوع ریزنمونه و ترکیب هورمونی یکسان نبوده است. بیشترین وزن تر کالوس (۷۳/۲ گرم) از ریزنمونه برگ اکوتیپ زنجان در محیط کشت حاوی ۱ میلیگرم در لیتر NAA و ۵/۰ میلیگرم در لیتر BAP بهدست آمد. این مقدار نسبت به شاهد فاقد هورمون (بافت برگ و اکوتیپ زنجان) ۲۱ برابر افزایش نشان داد. بهطورکلی، ریزنمونههای برگ نسبت به ریزنمونههای ریشه توان بیشتری برای تولید کالوس نشان دادند. در نبود NAA، وزن تر کالوس بسیار پایین بود و در برخی تیمارها کالوس تشکیل نشد. غلظت ۱ میلیگرم در لیتر NAA بیشترین رشد کالوس را ایجاد کرد، در حالی که افزایش غلظت NAA به ۵/۱ میلیگرم در لیتر و BAP به ۱ میلیگرم در لیتر در برخی تیمارها اثر بازدارنده داشت. رنگ غالب کالوسها نیز از سبز در محیطهای فاقد هورمون یا کم هورمون به سفید، شیری و قهوهای در محیطهای دارای غلظتهای بالاتر تنظیمکنندههای رشد تغییر یافت. نتیجهگیری: نتایج این پژوهش نشان داد که القای کالوس در E. Amoenum بهشدت تحت تأثیر اثر متقابل تنظیمکنندههای رشد گیاهی و نوع ریزنمونه قرار دارد. ترکیب ۱ میلیگرم در لیتر NAA و ۵/۰ میلیگرم در لیتر BAP در ریزنمونههای برگ اکوتیپ زنجان بهعنوان یکی از مؤثرترین تیمارها برای القای کالوس شناسایی شد. اگرچه اثر اصلی اکوتیپ معنیدار نبود، اما معنیدار بودن اثر متقابل نشان داد که پاسخ اکوتیپها در شرایط درونشیشهای میتواند وابسته به شرایط کشت باشد. این یافتهها میتواند مبنایی مناسب برای بهینهسازی شیوهنامههای تولید کالوس در گل گاوزبان ایرانی فراهم کند.
Evaluation of Different Hormonal Concentrations on Callus Induction in Three Iranian Ecotypes of Borage (Echium amoenum)
نویسندگان [English]
Arman haghnazari1؛ fahimeh davoudi2؛ mohammadreza azimi3؛ ali amarlou4
1Plant Genetics and Breeding . Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
2Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
3Plant Genetics and Breeding . Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
4research institute of modern biological techniques, university of zanjan, zanjan, iran
چکیده [English]
Background and Objective: Iranian borage (Echium amoenum) is a medicinal plant of the Boraginaceae family that has long been used in traditional medicine to treat anxiety and cardiovascular disorders. This plant contains valuable secondary metabolites such as anthocyanins and phenolic compounds with strong antioxidant properties. Due to the limitations of conventional propagation and the increasing demand for medicinal compounds, plant tissue culture can be an efficient tool for studying physiological responses, callus production, and providing a platform for advanced research, such as secondary metabolite production and gene engineering studies. Therefore, callus induction and the study of factors affecting it are the objectives of this study. Materials and Methods: To investigate the effect of hormonal compounds on callus induction in Iranian borage, seeds of three ecotypes from Zanjan, Qazvin, and Gilan were used. The seeds were first stored at 4°C, and then they were soaked in sterile distilled water at 5°C for 7 days to break dormancy. Then the seeds were sown on a substrate consisting of sand, compost and perlite that had been previously autoclaved. After approximately 10 to 14 days of germination, the seedlings were grown under controlled conditions at 25°C in a greenhouse. After approximately 60 days of seedling growth, approximately 3 mm leaf explants and approximately 2 mm root explants were isolated. The explants were surface-sterilized with 70% ethanol for 30 seconds and 5% sodium hypochlorite solution for 10 minutes, and then rinsed three times with sterile distilled water. The sterilized explants were cultured on MS basal medium, which was adjusted to pH 5.8 before autoclaving, containing 30 g/L sucrose and 8 g/L agar. A factorial experiment was conducted based on a completely randomized design with three replications. The hormones, of naphthalene acetic acid (NAA) and benzylaminopurine (BAP) at three concentrations (0, 0.5, and 1 mg/L), with the explants in two levels (leaf and stem) of three ecotypes. The explants were maintained at 25°C in a dark environment, and after eight weeks, traits such as fresh callus weight and callus color were evaluated. Data analysis was performed using SPSS version 26 software, and means were compared using Tukey's honestly significant difference (HSD) test at the 5% probability level. Results: the result of ANOVA revealed the significant effects of the main factor of NAA, BAP, and explant type on callus fresh weight, whereas the main effect of ecotype was not significant. There were significant interaction effects of ecotypes by hormones and explant type by hormones, indicating the different responses of explant type across hormonal combinations. The highest callus fresh weight (2.73 g) was obtained from leaf explants of the Zanjan ecotype grown on MS medium supplemented with 1 mg/L NAA and 0.5 mg/L BAP. This value represented more than a 21-fold increase compared with the hormone-free control. In general, leaf explants showed a greater potential for callus production than root explants. In the absence of NAA, callus fresh weight was very low, and in some treatments, no callus formation was observed. The concentration of 1 mg/L NAA promoted the highest callus growth, whereas increasing NAA to 1.5 mg/L and BAP to 1 mg/L reduced callus fresh weight in some treatments. Callus color varied from green in hormone-free or low-hormone media to white, creamy, and brown in media containing higher concentrations of growth regulators. According to Tukey’s HSD test, the superior treatment was grouped among the highest-performing treatments, and its interpretation was made based on the revised mean comparison results. Conclusion: The combination of 1 mg/L NAA and 0.5 mg/L BAP in leaf explants of the Zanjan ecotype was identified as the optimal protocol for callus induction in E. amoenum. NAA played a key role in callus formation, and leaf explants showed higher potential than roots. Ecotype responses varied significantly, and significant interactions indicate the necessity of protocol optimization for each ecotype.