Other language title :
كشت درون شيشه اي گياه بومي Astragalus gymnolobus Fischer و مقايسه مشخصات آنتي باكتريايي، آنتي اكسيداني، و فنوليك آن با گياه كشت شده در مزرعه
Title of article :
In vitro Culture of Endemic Astragalus gymnolobus Fischer and Comparison of its Antibacterial, Antioxidant, and Phenolic Profiles with Field Grown Plants
Author/Authors :
Ucar Turker, A Department of Biology - Faculty of Science and Art - Bolu Abant Izzet Baysal University - Bolu, Turkey , Uyar, E Department of Biology - Faculty of Science and Art - Bolu Abant Izzet Baysal University - Bolu, Turkey , Yildirim, A.B Department of Field Crops - Faculty of Agricultural and Environmental Science - Bolu Abant Izzet Baysal University - Bolu, Turkey
Abstract :
Astragalus gymnolobus Fischer (Leguminosae family) is an endemic plant to Turkey.
Firstly, an in vitro regeneration system was achieved using leaf and petiole explants on
Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with different cytokinins [Thidiazuron
(TDZ), Kinetin (KIN), Benzyladenine (BA)], auxins [Indole-3-Butyric Acid (IBA), Indole-
3-Acetic Acid (IAA), 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and Naphthalene Acetic Acid
(NAA)] and Gibberellic Acid (GA3) at diverse concentrations. Best shoot formation was
obtained with leaf explants and only TDZ alone or TDZ and IAA combinations were
effective for shoot forming. The best shoot inducing response (17.60 shoots per explant at
23.81% shoot frequency) was recorded at 0.5 mg L-1 TDZ alone. Among the TDZ standalone
treatments, 0.05 and 0.1 mg L-1 TDZ were also effective in terms of shoot induction
frequency (31.82 and 30.43%, respectively). Root formation was obtained after 3 months
(3.5 roots per shoot with 77.8% root frequency) only in auxin free MS medium (control)
when regenerated shoots were cut off 0.5-1 cm from the base to exclude the callus part.
This study also aimed to determine and compare the antibacterial and antioxidant
properties and phenolic composition of in vitro-regenerated and field-grown A.
gymnolobus. The results revealed that field-grown leaves generally showed higher
biological activities and had higher amounts of phenolic compounds. Furthermore, A.
gymnolobus leaves were noteworthy sources of rutin. This initial in vitro culture protocol
for endemic A. gymnolobus is valuable for genetic resources conservation and can be used
in stress application studies to increase the level of phenolic substances in in vitro-grown
plants.
Farsi abstract :
گياه Astragalus gymnolobus Fischer (از خانواده Leguminosae) از گياهان بومي تركيه است . در اين پژوهش، نخست سامانه اي براي كشت اين گياه در شيشه با استفاده ازريز نمونه هاي برگ و دمبرگ روي بستر Murashige and Skoog (MS) همراه با غلظتهاي متفاوت مواد تكميلي شامل مواد زير به دست آمد: سيتوكينين ها[thidiazuron (TDZ), kinetin (KIN), benzyladenine (BA)] ، اكسين ها (auxins [indole-3-butyric acid (IBA), indole-3-acetic acid (IAA), 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) و نفتالين اسيد استيك (NAA) و اسيد جيبراليك (GA3) . بهترين تشكيل شاخساره با ريز نمونه هاي برگ به دست آمد و TDZ به تنهايي يا تركيب TDZ و IAA در تشكيل شاخساره نقش موثري داشتند. بهترين واكنش القاي شاخساره يا ساقه (به تعداد 17/6 ساقه در هر ريزنمونه با بسآمد 23/81 %) در تيمار 0/5 ميلي گرم در ليتر TDZ به تنهايي ثبت شد. در تيمارهايي كه TDZ به تنهايي مصرف شد، تيمار 0/5 و 0/1 ميلي گرم در ليتر نيز از لحاظ بسآمد القاي ساقه(به ترتيب به ميزان 31/82 % و 30/43%) موثر بودند. ريشه بعد از 3 ماه فقط در بسترMS عاري از اكسين (شاهد) تشكيل شد(3/5 ريشه در هر شاخساره يا ساقه با بسآمد ريشه برابر 775/8 (و در آن زمان ريشه هاي باز زايي شده (regenerated roots) در فاصله 1-0/5 سانتي متري از پايه بريده شد تا قسمت پينه (callus) جدا شود. هدف ديگر اين پژوهش اين بود كه خواص آنتي باكتريايي و آنتي اكسيداني و تركيبات فنولي كشت درون شيشه اي وكشت مزرعه اي A. gymnolobus تعيين و مقايسه شود. نتايج آشكار ساخت كه برگ هاي كشت مزرعه اي به طور كلي داراي فعاليت زيستي بيشتر و مقادير بيشترتركيبات فنولي بودند. افزون بر اين، برگ هاي A. gymnolobus منبع قابل توجهي از ماده Rutin بودند. اين دستورالعمل اوليه براي كشت درون شيشه اي گياه بومي A. gymnolobus با هدف حفاظت منابع ژنتيكي ارزشمند است و مي تواند در مطالعات كار برد تنش ها براي افزايش سطح توليد مواد فنوليك در كشت درون شيشه اي مورد استفاده قرار گيرد.
Keywords :
Phenol , Murashige and Skoog (MS) medium , Micro-propagation , HPLC
Journal title :
Journal of Agricultural Science and Technology (JAST)