اثر اسید ایندول-۳-بوتیریک (IBA) بر خصوصیات رشدی و عملکرد بیوماس کشت ریشه های نابجای شیرین بیان Glycyrrhiza glabra

فرشته مسکنی، سید علی اندی - دانش آموخته دکتری فیزیولوژی تولید و پس از برداشت گیاهان باغبانی دانشگاه بوعلی سینا همدان دانشکده گیاهان دارویی دانشگاه تخصصی فناوری نوین آمل. با توجه به جایگاه استراتژیک گیاه شیرین بیان Glycyrrhiza glabra در صنایع دارویی و خلاء اطلاعاتی موجود در زمینه پاسخ های فیزیولوژیک این گونه به تنظیم کننده های رشد در شرایط درون شیشه ای پژوهش حاضر با هدف ارزیابی پویایی رشد و تعیین غلظت بهینه هورمون مصنوعی اسید ایندول-۳-بوتیریک (IBA) بر خصوصیات رشدی، کینتیک رشد و عملکرد تولید زیست توده ریشه های نابجای شیرین بیان طراحی و اجرا شد. ریز نمونه های ریشه متعلق به ژنوتیپ برتر فارس (واجد بالاترین میزان گلیسیریزین) جهت القا و تکثیر توده ریشه ای در محیط کشت یک دوم MS جامد حاوی ۱ میلی گرم بر لیتر هورمون IBA استفاده شدند. در مرحله بعد توده های ریشه ای استریل به میزان ۲۵ گرم به محیط کشت مایع یک دوم MS حاوی غلظت های مختلف هورمون IBA (۰/۵، ۱، ۱/۵ و ۲ میلی گرم بر لیتر) منتقل شده و به مدت ۶ هفته در شرایط تاریکی مطلق و روی شیکر چرخشی ۱۰۰ دور در دقیقه نگهداری شدند. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمارهای هورمونی بر صفات سرعت رشد نسبی، اسیدیته، هدایت الکتریکی محیط کشت و درصد وزن خشک کاملا معنی دار بود؛ با این حال صفات وزن تر، وزن خشک کل و شاخص رشد اگرچه از منظر آماری در یک گروه قرار گرفتند اما روند عددی آن ها حاکی از پویایی قابل توجه زیست توده بود. بر اساس ارزیابی های فیزیولوژیک غلظت ۱/۵ میلی گرم بر لیتر هورمون IBA به عنوان دوز بهینه معرفی گردید. این تیمار موفق به ثبت بالاترین جهش در تجمع بیومس شد به طوری که وزن تر به ۱۸/۵۱ گرم بر لیتر و وزن خشک به ۱۱/۳ گرم بر لیتر ارتقا یافت که نشان دهنده افزایش عددی چشمگیری نزدیک به ۹ برابر در وزن تر نسبت به تیمار شاهد (۷۵/۵ گرم بر لیتر) است، همچنین این غلظت هورمونی سرعت رشد نسبی را به اوج کارایی آماری (۰/۴۷۰) رساند. همگام با این پویایی، رشد میزان هدایت الکتریکی محیط کشت در غلظت ۱/۵ میلی گرم بر لیتر به کمترین حد خود (۹۹/۱ میلی زیمنس بر سانتی متر) تنزل یافت که گویای حداکثر راندمان در جذب یون ها و عناصر مغذی توسط شبکه ریشه ای است. در مقابل درصد وزن خشک در تیمار شاهد بالاترین مقدار (۷۳/۹ درصد) را به خود اختصاص داد و با اعمال هورمون به دلیل تحریک آماس سلولی و آب گیری فزاینده بافت ها روندی کاهشی در پیش گرفت. در مجموع کاربرد غلظت ۱/۵ میلی گرم بر لیتر هورمون IBA با ایجاد تعادلی ایده آل میان ظرفیت جذب عناصر و توسعه یافتگی عملکردی جامع در ارتقای شاخص های فیزیولوژیک کشت ریشه نابجای شیرین بیان ارائه داد. استقرار این پروتکل کارآمد بستر بیولوژیک استانداردی را جهت توسعه مقیاس صنعتی در بیوراکتورها و پیاده سازی استراتژی های مهندسی متابولیک هدفمند آینده فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

اکسین ، گلیسیریزین ، کشت مایع ، شاخص رشد ، زیست توده