بهینه سازی کالوس زایی گزنه (Urtica dioica L.) و تاثیر الیسیتور متیل جاسمونات بر ویژگی های بیوشیمیایی کالوس

سابقه و هدف: در سال های اخیر گیاه دارویی گزنه (Urtica dioica L.) به دلیل تاثیرگذاری قابل توجه بر بسیاری از بیماری ها به ویژه بیماری دیابت مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. باوجوداین، تحقیقات کمی در زمینه کشت بافت و تاثیر الیسیتورها بر خصوصیات آنتی اکسیدانی و تولید متابولیت های ثانویه آن انجام شده است. این پژوهش با هدف بررسی بهترین ترکیب هورمونی و شرایط نوری موثر بر کالوس زایی گزنه و تاثیر الیسیتور متیل جاسمونات بر ویژگی های بیوشمیایی آن انجام شد. مواد و روش ها: برای این منظور با استفاده از ریزنمونه ساقه، اثر سطوح مختلف هورمون های اکسین نفتالین استیک اسید (۱.۵ و ۳ میلی گرم بر لیتر) و ۲ و۴-دی کلروفنوکسی استیک اسید (۲,۴-D) (۰.۵ و ۱.۵ میلی گرم بر لیتر) و سیتوکینین بنزیل آمینوپورین (۰.۵ و ۱.۵ میلی گرم بر لیتر) در دو شرایط نوری (روشنایی و تاریکی) با اندازه گیری وزن تر، وزن خشک و درصد کالوس زایی بررسی شد. با استفاده از کشت مایع، منحنی رشد کالوس گیاه گزنه بدست آمد. پس از راه اندازی کشت تعلیقی، تیمار متیل جاسمونات با سه سطح ۱، ۰.۱ و ۰.۰۱ میلی مولار اعمال شد و در زمان های ۲۴، ۴۸ و ۹۶ ساعت نمونه برداری انجام شد. فعالیت آنزیم های فنیل آلانین آمونیالیاز، پلی فنل اکسیداز و محتوای پروتئین کل با عصاره گیری در بافر Tris-HCl ۵۰ میلی مولار با اسیدیته ۸/۸ و محتوای فنل کل، فلاونویید کل با استخراج در متانول ۸۰% با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری و روش های استاندارد برای نمونه های شاهد و تحت تیمارهای مختلف متیل جاسمونات اندازه گیری شد. همچنین میزان سه متابولیت کوئرستین، کامفرول و روتین با استفاده از دستگاه HPLC دارای آشکارساز UV و فاز ثابت ستون C۱۸ اندازه گیری شد. تجزیه داده های آزمایش کالوس زایی براساس آزمایش دو عاملی در قالب طرح کاملا تصادفی و داده های آزمایش بیوشیمیایی و HPLC در قالب طرح خرد شده در زمان انجام شد و مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن انجام گردید. نتایج: براساس نتایج، بهترین ترکیب هورمونی برای تولید وزن تر و خشک در شرایط روشنایی، شامل ۱.۵ میلی گرم بر لیتر نفتالین استیک اسید و ۱.۵ میلی گرم بر لیتر بنزیل آمینو پورین و در شرایط تاریکی شامل ۱.۵ میلی گرم بر لیتر نفتالین استیک اسید و ۰.۵ میلی گرم بر لیتر بنزیل آمینو پورین بود. همچنین با توجه به نتایج، نفتالین استیک اسید (۶۲.۵%) نسبت به ۲,۴-D (۴۳.۵%) عملکرد بهتری در درصد کالوس زایی گزنه نشان داد. روشنایی به عنوان بهترین شرایط نوری برای کالوس زایی در گزنه تعیین شد، به طوری که میزان وزن تر، وزن خشک و درصد کالوس زایی در روشنایی نسبت به تاریکی به ترتیب افزایش ۴.۷۹، ۴.۹۱ و ۱.۹۲ برابری داشت. افزایش در فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز، فنل کل و پروتئین کل در بعضی نمونه های تحت تیمار متیل جاسمونات نسبت به شاهد دیده شد و در فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز و محتوای فلاونویید کل تغییر معنی داری مشاهده نشد. براساس نتایج HPLC بیشترین میزان متابولیت روتین در زمان ۹۶ ساعت پس از افزودن الیسیتور و در غلظت ۰.۰۱ میلی مولار متیل جاسمونات بدست آمد. نتیجه گیری: هورمون نفتالین استیک اسید نسبت به هورمون ۲,۴-D و شرایط روشنایی نسبت به تاریکی در کالوس زایی گزنه موثرتر واقع شد. الیسیتور متیل جاسمونات باعت افزایش خاصیت آنتی اکسیدانی گزنه (۴۸ ساعت پس از تیمار) به وسیله افزایش فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز شد ولی اثر معنی داری در تغییر فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز و فلاونویید کل نسبت به شاهد نداشت. بنابراین پیشنهاد می شود غلظت های دیگر متیل جاسمونات به منظور رسیدن به شرایط بهینه برای افزایش تولید متابولیت های ثانویه در شرایط کشت درون شیشه گزنه بررسی شود.

کلیدواژه ها:

اکسین ، آنتی اکسیدان ، پلی فنل اکسیداز ، متابولیت ثانویه ، روتین ، گزنه (Urtica dioica L.)