زیست شناسی کاربردی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

براساس موضوعات

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اخبار و اعلانات

اطلاعات آماری نشریه

راهنمای نویسندگان

جهت رفع مشکل پرداخت مالی در سامانه

راهنمای ثبت نام داروان در Publons

داوران سال 1398

داوران سال 1399

داوران سال 1400

داوران سال 1401

نقش تنظیم کننده‌های رشد در بهینه‌سازی تشکیل کالوس در گیاه دارویی ریحان بنفش (Ocimum basilicum L.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه علوم کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران-ایران.

2 استادیار، گروه زیست شناسی، دانشگاه پیام نور، تهران-ایران.

3 کارشناس ارشد، گروه طب ایرانی، دانشگاه علوم پزشکی آجا، تهران، ایران.

4 استاد گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران-ایران.

چکیده

مقدمه و هدف: امروزه تکنیک‌های کشت بافت گیاهی به عنوان ابزاری ارزشمند جهت ایجاد تنوع‌ژنتیکی با هدف به‌نژادی گیاهان و همچنین تولید گیاهان عاری از ویروس کاربرد دارند. لذا در این پژوهش بهینه‌سازی شرایط کشت بافت گیاه ریحان بنفش به منظور تولید کالوس، شناسایی درصد القای کالوس، نرخ رشد، سرعت رشد و محتوای آب نسبی کالوس از طریق کشت بافت انجام شد. مواد و روش‌ها: آزمایش بهینه‌سازی القای کالوس بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار عامل، ریز نمونه و سه سطح هورمون‌های بوتیریک اسید (BA)، اندول استیک اسید (IAA) و اندول بوتیریک اسید (IBA) اجرا گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد بالاترین درصد القای کالوس (88 درصد) مربوط به محیط کشت حاوی 2 میلی‌گرم در لیتر اندول بوتیریک اسید (IBA) و 2 میلی‌گرم در لیتر بوتیریک اسید (BA) بود. اثر ترکیبات هورمونی بر چهار ویژگی مورد بررسی درصد کال‌زایی، سرعت رشد، محتوای آب نسبی و نرخ رشد (وزن خشک) معنی‌داری بوده است که می‌توان در جهت انتخاب بهترین ترکیب در کالوس‌زائی و بهینه‌سازی کشت بافت و نهایتاً اهداف آتی به‌نژادی از آن استفاده نمود. همچنین اثر متقابل دو فاکتور ریزنمونه و ترکیبات هورمونی تنها بر شاخص نرخ رشد اثر معنی‌داری (P≤ %1) داشته است. نتیجه‌گیری: کیفیت کالوس‌های القا شده نشان‎دهنده انتخاب صحیح ریزنمونه و ترکیبات هورمونی مناسب می‎باشد. بنابراین بین تولید کالوس و تنظیم کننده‌های رشد ارتباط مستقیم وجود دارد و همچنین با توجه به نوع گیاه مورد مطالعه و مقدار هورمون موجود در آن میزان استفاده از تنظیم کننده‌های رشد در القای کالوس متفاوت خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

he Role of Growth Regulators in Optimization of Callus Production in Medicinal Plant of Red Rubin Basil (Ocimum basilicum L.)

نویسندگان [English]

  • mehdi Kakaei 1
  • fatemeh hajmoradi 2
  • Mohsen Mansouri 3
  • mohama ali ebrahimi 4

1 Associate Professor, Department of Agricultural Sciences, Payam Noor University, Tehran-Iran.

2 Assistant Professor, Department of Biology, Payam Noor University, Tehran-Iran.

3 Senior Expert, Department of Iranian Medicine, Aja University of Medical Sciences, Tehran, Iran.

4 Professor of Agricultural Biotechnology Department, Payam Noor University, Tehran-Iran.

چکیده [English]

Background and purpose: Basil is annual herb it belongs to the mint family and it has 30 species; therefore, in this research, optimization of tissue culture conditions of purple basil plant for callus production, identification of callus induction percentage, growth rate, growth speed and relative water content of callus was done through tissue culture. Materials and Methods: The callus induction optimization experiment was carried out as a factorial in the form of a completely randomized design with 4 factors, micro samples and three levels of BA, IAA and IBA hormones. Findings: The results showed that the highest percentage of callus induction (88%) was related to the culture medium containing 2 mg/L IBA and 2 mg/L BA. The effect of hormonal compounds on the four investigated characteristics of callus generation percentage, growth speed, relative water content and growth rate (dry weight) has had a significant effect, which can be used to select the best combination in callus formation and tissue culture optimization, and finally the future goals of the breed. Also, the interaction effect of two explant factors and hormonal compounds only had a very significant effect (P≤1%) on the growth rate index. Conclusion: The quality of the induced calluses indicates the correct selection of explants and suitable hormonal compounds. Therefore, there is a direct relationship between callus production and growth regulators, and also according to the type of plant studied and the amount of hormone present in it, the amount of growth regulators used in callus induction will be different.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Callus formation
  • Explant
  • Phytohormones
  • Tissue Culture
مراجع
 
Abbasi H.A. Tasaodi S. Mirsoleimani M.A. and Masoudi M. 2016. Study of milkweed (Calotropis procera) regeneration potential in vitro culture conditions. J. Plant Res. 49 (4): 833-842.
Azizi M. and Abdollahi Mandoulakani, B. 2019. Identification of SNPs in exonic regions of eugenol o-methyl transferase and chavicol omethyl transferase genes in basil. J. of Agri. Bio. 10 (1): 105-117.
Abdirad S. Rezanejad F. and Kalantari K.F. 2011. The effect of different light Intensities on callogenesis and calli pigments content of shoot and floral explants of Rosa damascena Mill. and Rosa miniature. A. B. J. 3 (1): 43-65.
Baravardi H. Ranjbar Gh.A. Kamali F. and Abadi S. 2015. Comparison of amount of callus induction in juniperus excelsa on MS and WPM culture media using different concentration of NAA, 2, 4-D and Kin. J. Crop Breed.7 (16): 149-157.
Bigdeli M., Hashkavaii A., Rustaiyan A. 2004. A review on biological effect of Cleome L. and identification the compositions of cleome coluteoides essential Oil. J. Med. Plants, 3 (12): 9-14.
Barcelo P. Gaunt S.R. Thorpe C. and Lazzeri P. 2001. Transformation and gene expression. In: Advances in Botanical Research, vol. 34: Biotechnology of Cereals. Shewry P.R. Lazzeri P.A. Edwards K.J. (Eds). Academic Press, London. pp. 59-126.
Compton M.E. 1994. Statistical methods suitable for the analysis of plant tissue culture data. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 37: 217-242.
Constabel F. 1990. Medicinal plant biotechnology. Planta Med. 56: 421-425.
Del-Poza J.C. Lopeza-Matas M.A. Ramireza-Parra E. and Gutierrez C. 2005. Hormonal control of the plant cell cycle. Physiol. Plant. 123: 173-183.
Elyasi L. Mehrabi A. Seyedi M. and Safari Z. 2017. Optimization of callus culture of Satureja Bachtiarica L. using different explants and concentrations of growth regulators. J. Crop Breed. 8 (20): 132-124.
Esfandiar A. Kazemitabar S.K. and Kiani, Gh. 2017. Investigation of callus induction and indirect shoot regeneration in Chelidonium majus L. affected by plant growth regulators. Plant Research Journal. 30 (3): 488-497.
Fahmideh L. Sheikhi Sh. Benakashani F. and Solouk M. 2019. Callus induction and organogenesis from various explants of plant Capparis spinosa L. under in vitro conditions. J. Plant Prod. Sci. 26 (1): 75-88.
Filipecki M. Wisniewska A. Yin Z. and Malepszy S. 2005. The heritable changes in metabolic profiles of plants regenerated in different types of in vitro culture. Plant Cell, Tiss. and Org. Cul. (PCTOC). 82: 349-356.
Gaspr T. Kevers C. Penel C. Greppin H. Reid D. and Thorpe T. 1996. Plant hormones and plant growth regulators in plant tissue culture. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant. 32: 272-289.
Ghasemi Z. Masoumiasl A. and Amiri-Fahliani R. 2017. Study of direct plantlet regeneration in two populations of medicinal bitter melon (Citrulus colosynthis L.) using types of explants and plant growth regulators. Cell. Mol. J. (Iranian J. of Bio.). 30: 409-414.
Ghotbzadeh Kermani S. Pourseyedi Sh. Mohamadi Gh.A. Moieni A. and Baghizadeh A. 2015. Regeneration of white top (Cardaria draba L.) using tissue culture. Agri. Bio. J. 7 (1): 133-154.
Gohari Gh. Rasouli F. and Zahedi S.M. 2018. Evaluation of some growth characteristics, essential oil content and yield of Sweet Basil (Ocimum basilicum L.) in salinity stress condition and humic acid. appli. J. of agricultural knowledge and sustainable production. 27 (2): 160-168.
Haghighat Hour M. Asghari Z. Rasool N.Z. 2011. Callus production and regeneration of medicinal plant Papaver pseudo-orientale under in vitro conditions. J. Plant Biol. 3 (10): 11-22.
Hsia C. and Korban S.S. 1996. Organogenesis and somatic embryogenesis in callus cultures of Rosa hybrida and Rosa chinensis minima. Plant Cell, Tiss. and Org. Cul. (PCTOC). 44: 1-6.
Khanfar M.A. Sabri S.S. Zarga M.H. and Zeller K.P. 2003. The chemical constituents of Capparis spinosa of Jordanian origin. Nat. Prod. Res. 17: 9-14.
Kahrizi D. and Kakaei, M. 2010. Effect of 6-Benzylaminopurine, 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid and Indole-3-Butyric Acid on Micropropagation Stages of Achillea biebersteinii. Asian J. OF Che.22 (3): 283-2386.
Kahrizi, D. Kakaei, M and Sourni J. 2022. Asexual (vegetative) plant embryogenesis.
Kikha Akhar F. Khadem A. Bagheri A. and Sharifi A. 2012. Optimization of callus cultivation of Lavandula angustifolia Mill. Third National Conference on Agricultural Biotechnology of Iran Mashhad.
Khotaie E. and Karimi F. 2010. Auxin and cytokinin effects on callus and organ production and total alkaloid contents in Datura innoxia calli. IJPB. 2 (2): 55-66. )In Persian(
Lokhande V.H. Nikam T.D. and Penna S. 2010. Biochemical, physiological and growth changes in response to salinity in callus cultures of Sesuvium portulacastrum L. Plant Cell Tissue and Organ Culture. 102: 17-25.
Murashige T. and Skoog F.A. 1962. Revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Plant Physiol. 15: 473-497.
Peyvandi M. Kazemi L. and Majd A. 2009. Callogenesis and organogenesis of Lavandula vera DC. J Plant Sci Res. 15 (3): 54-67.
Ravishankar G.A. and Venkataraman L.V. 1998. Rapid multiplication of plants from cultured axillary buds of mentha piperita. Philipp. J. Sci. 117(2): 121-129.
Ramandi A. Qolizadegan Ehsanabad A. and Saifi A. 2023. Optimization of callus formation and cell suspension culture in saffron. Saffron Research Journal. 10 (2): 276-284.
Razavi S.M. Ghasemian A. Mousavi Samarin S. and Arsh Neshin H. 2016. Callus induction and analysis of active Constituents Essential Oil (Dracocephalum moldavica L). Eco-phy. J. of Med. Plant (EJMP). 2: 88-94. (In Persian)
Sadatnoori S.A. Mortazavian S.M.M. Ghamari Zare A. Omidi M. and Hoori M. 2012. Evaluation of callus induction and somatic embryogenesis in black cumin (Bunium persicum Boiss.). J. Agri. Biotech. 5 (2): 69-85.
Seydi S. Negahdar N. Taghizadeh R. Ansari M. and Kaviani B. 2016. Effect of BAP and NAA on micropropagation of Caladium bicolor (Aiton) Vent, an Ornamental Plant. J. Ornam. Hortic. 6: 59-66.
Sadeghian tehrani S. Kazemi tabar S.K. Ranjbar G. A. and Golchobian S. 2010. Investigation and selection of suitable culture medium for in vitro reproduction and reproduction of basil plant. National Conference of Medicinal Plants. http://sid.ir/paper/820711/fa.
Sun Y.L. and Hong S.K. 2010. Effects of plant growth regulators and L-glutamic acid on shoot organogenesis in the halophyte Leymus chinensis (Trin.). Plant Cell Tissue and Org. Cul. 100: 317-328.
Taha H.S. El-Bahr M.K. and Seif-El-Nasr M.M. 2008. In vitro studies on egyptian Catharanthus roseus (L.) G. Don.: 1- calli production, direct shoot lets regeneration and alkaloids determination. J. Appl. Sci. 4: 1017-1022.
Zarei A. Salajeghe F. and Kamalizadeh M. 2020. Effect of different plant growth regulators, explant types and light on callogenesis traits of medicinal plant nettle (Urtica dioica L.). Plant Prod. 43 (2): 255-266.
Zebarjadi A.R. Motamedi M. Taravat E. and Ismaili A. 2014. Micropropagation of medicinal purple coneflower (Echinacea purpurea L.) using cotyledon and hypocotyl segments.  J. Plant Res. 26 (3): 311-319.
Zinhari Z. Pour seyyedi Sh. and Zolala J. 2016. Callus induction and direct shoot regeneration in Lepidium draba L. Explants. J. of Agri. Bio. 8 (2): 31-52.
Ziaei M. Sharifi M. Naghdi Badi H. Tahsili J. and Ghorbani Nohooji M. 2014. A Review on Ocimum basilicum L. medicinal plant with a focus on the most important secondary compounds and its medicinal and agronomic properties. J. Med. Plant. 13 (52): 26-40.
زیست شناسی کاربردی
دوره 36، شماره 2 - شماره پیاپی 76
شهریور 1402
صفحه 113-125
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار