این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران، جلد ۳۲، شماره ۱، صفحات ۱۳۳-۱۵۰
عنوان فارسی اثر سویه‌های مختلف (Agrobacterium rhizogenes) در القای ریشه مویین در گیاه دارویی گل راعی(Hypericum perforatum)
چکیده فارسی مقاله چکیده
سابقه و هدف:
گل راعی (Hypericum perforatum) ازجمله گیاهان در معرض خطر انقراض است که به‌دلیل وجود متابولیت‌های ثانویه مختلف در صنعت داروسازی اهمیت فراوانی دارد. امروزه استخراج و تولید اقتصادی اغلب متابولیت‌های ثانویه از طریق جمع‌آوری گیاهان دارویی از رویشگاه طبیعی عمدتاً با مشکلات فراوانی همراه است و استفاده از فناوری کشت ریشه‌های مویین رهیافتی مؤثر در تولید تجاری متابولیت‌های ارزشمند دارویی در شرایط آزمایشگاهی است. کشت ریشه مویین با استفاده از Agrobacterium rhizogenes یکی از روش‌های کاربردی برای مطالعه مسیر بیوسنتز متابولیت‌های ثانویه می‌باشد. پژوهش‌های مختلف نشان داده است که از میان ژن‌های rolA، rolB، rolC و rolD موجود در A. rhizogenes، ژن rolB نقش اصلی در القای ریشه مویین دارد و بقیه ژن‌ها نقش کمتری در این موضوع ایفا می‌کنند. هدف از این پژوهش، تأثیر تلقیح سویه‌های مختلف A. rhizogenes با ریزنمونه‌های برگ، ساقه و ریشه در القای ریشه‌های مویین در گیاه دارویی گل‌راعی بود.
ﻣﻮاد و روشﻫﺎ:
بذر گل‌راعی از مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور در تهران تهیه شد. به‌منظور بررسی تأثیر سویه‌های آگروباکتریوم در القای ریشه‌های مویین،‌ آزمایش فاکتوریل با فاکتور A نوع ریزنمونه‌های برگ، ساقه و ریشه گل راعی و فاکتور B پنج سویه A.rhizogenes شامل (1724، ATCC، Mus، A4 و (R1000 در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در بخش زیست‌فناوری مؤسسه در سال 1401 انجام شد. گیاهچه‌های 15 روزه گل راعی در محیط ‌کشت MS کامل دو مرتبه واکشت شدند و بعد توسط پنج سویه‌ A. rhizogenes تلقیح و به محیط کشت برای القای ریشه مویین منتقل شدند. درنهایت ویژگی‌های مورفولوژیکی ازجمله طول ریشه اصلی و فرعی، تعداد ریشه‌های مویین، وزن تر و خشک و درصد القای ریشه مویین به‌مدت دو ماه ارزیابی گردید. با توجه به اینکه در A. rhizogenes، ژن rolB نقش اصلی در القای ریشه مویین دارد، به همین دلیل برای تأیید حضور ژن rolB در سویه‌های آگروباکتریوم، DNA ژنومی از ریشه‌های‌ موئین به‌روش CTAB استخراج شد. چاهک‌های حاوی ریشه‌های‌موئین حاصل از ریزنمونه تلقیح شده به‌عنوان کنترل مثبت و ریشه‌های تلقیح نشده نیز به‌عنوان نمونه‌های کنترل منفی استفاده شد. با استفاده از الکتروفورز، قطعات با طول‌های مختلف DNA از یکدیگر تشخیص داده شدند. داده‌های مورفولوژی ریشه‌های مویین تجزیه واریانس شدند. مقایسه میانگین‌ها با استفاده آزمون چند دامنه‌ای دانکن انجام شد. از نرم‌افزار SPSS برای تجزیه آماری و از نرم‌افزار Excel برای رسم نمودارها استفاده گردید.
 
نتایج
در مقایسه بین ریزنمونه‌ها، بیشترین درصد القای ریشه مویین (44/24 درصد)، بیشترین وزن تر (54/7 گرم) و وزن خشک (46/4 گرم) در ریزنمونه ‌برگ تلقیح شده با سویه باکتریایی R1000 به‌دست آمد که به‌طور معنی‌داری از سایر سویه‌های A. rhizogenes و ریزنمونه شاهد بیشتر بود. کمترین میزان درصد القای ریشه‌ مویین (77/17 درصد) در سویه‌ باکتری 1724 در ریزنمونه برگ و کمترین درصد القای ریشه مویین (88/8 درصد) در سویه باکتری ATCC در ریزنمونه ساقه مشاهده شد. در ریز‌نمونه‌های ریشه به‌جز سویه‌های باکتریایی A4 و Mus، سایر سویه‌های باکتری موفق به القای ریشه مویین نشدند. در نهایت لاین‌های ریشه مویین تراریخته با حضور ژن rolB با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن rolB تأیید شدند.
نتیجه‌گیری
نتایج این پژوهش نشان داد که نوع ریزنمونه، نوع سویه‌های A. rhizogenes و نوع محیط کشت در تولید یا عدم تولید ریشه‌های مویین تراریخت در گل‌راعی موثر هستند. در ریزنمونه‌های برگ و ساقه، سویه باکتریایی R1000 از لحاظ تولید ریشه‌های مویین، درصد القای ریشه مویین و افزایش وزن تر و خشک نسبت به سایر سویه ها برتری داشت. در ریزنمونه ریشه، سویه باکتریایی A4 بیشترین تأثیر را در القای ریشه مویین و درصد القای ریشه مویین داشت. در نهایت با توجه به برتری سویه باکتریایی R1000 در ریزنمونه‌ برگ نسبت به سایر سویه‌های باکتریایی برای تولید ریشه‌های مویین در گیاه گل‌راعی توصیه گردید
کلیدواژه‌های فارسی مقاله متابولیت ثانویه،گل راعی،ریشه مویین،تراریخته،
عنوان انگلیسی The effect of different strains of Agrobacterium rhizogenes in the Hypericum perforatum hairy root induction
چکیده انگلیسی مقاله Abstract
Background and Objective:
Hypericum perforatum L. (St. John's wort) is an endangered medicinal plant valued for its diverse secondary metabolites. The commercial extraction of these compounds from wild plants presents challenges, making in vitro hairy root culture an effective alternative for their production. Induction of hairy roots using Agrobacterium rhizogenesis a practical method for studying the biosynthetic pathway of secondary metabolites. Various studies indicate that among genes of rolA, rolB, rolC, and rolD in A. rhizogenes, the rolB gene plays a major role in inducing the hairy root than the other genes. The present study aimed to investigate the effect of different strains and explant types (leaf, stem, and root) on hairy root induction in H. perforatum."
Materials and Methods:
Seeds of H. perforatum were obtained from the Natural Resources Gene Bank at the Research Institute of Forests and Rangelands (RIFR), Tehran, Iran. A factorial experiment was conducted with factor A included three explant types (leaf, stem, and root), while factor B included five A. rhizogenes strains (1724, ATCC, Mus, A4, and R1000) using a completely randomized design with three replications in 2022 in RIFR. Fifteen-day-old plantlets were subcultured twice in full-strength MS medium. The explants were then transferred to a growth medium and inoculated with A. rhizogenes strains for hairy root induction. Morphological traits, including primary and secondary root length, number of hairy roots, fresh and dry weight, and induction percentage were evaluated over two months. Since the rolB gene plays a major role in hairy root induction, Genomic DNA was extracted using the CTAB method, and the presence of the rolB gene was verified via PCR to confirm transgenic hairy root formation. Positive and negative control wells containing inoculated hairy roots were included in the bioassay. DNA fragments of different lengths were separated using electrophoresis. Data were statistically analyzed and means were compared via the Duncan multiple range test. Statistical analyses were conducted using SPSS, and graphs were generated in Excel.
Results:
In comparison between explants, the highest hairy root induction rate (24.44%), fresh weight (7.54 g), and dry weight (4.46 g) were observed in leaf explants inoculated with the R1000 strain, which was significantly higher than that other A. rhizogenes strains. The lowest induction rate (17.77%) was observed in leaf explants treated with strain 1724, while stem explants inoculated with strain ATCC showed the lowest overall induction rate (8.88%). For root explants, only strains A4 and Mus successfully induced hairy roots, while the other strains failed. Transgenic hairy root lines were confirmed through PCR amplification of the rolB gene using gene-specific primers.
Conclusion:
The results showed that the type of explant, type of A. rhizogenes strains, and the type of culture medium are effective in production of transgenic hairy roots. The R1000 strain demonstrated superior performance in hairy root induction, biomass accumulation, and overall growth in leaf and stem explants, making it the most effective strain for in vitro hairy root production in H. perforatum. In root explants, the A4 strain had the highest impact on the induction rate. The strong response of leaf explants to the R1000 strain suggests enhanced interaction with the plant biosynthetic pathway, leading to improved hairy root formation and growth in Hypericum perforatum
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله متابولیت ثانویه,گل راعی,ریشه مویین,تراریخته
نویسندگان مقاله آرزو حقیر ابراهیم آبادی |
گروه علوم باغبانی، دانشگاه گیلان، ایران

یوسف حمیداوغلی |
گروه باغبانی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، ایران

فرزاد بنائی اصل |
موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع

نشانی اینترنتی https://ijrfpbgr.areeo.ac.ir/article_132914_713543c047fe29e08728d0805e40166e.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات