اثر محيط‌ كشت، سويه آگروباكتريوم و نور بر القاء ريشه موئين گياه دارويي خشخاش

Effect of Medium Culture, Agrobacterium Strain and Light Condition on Hairy Roots Induction in Opium Poppy

يكي از مهم‌ترين گياهان داروئي، جهت توليد آلكالوئيدهاي داروئي، گياه دولپه‌اي خشخاش Papaver somniferum L. مي‌باشد. اين گياه تاكنون تنهاترين منبع تجاري براي داروهاي ضددرد مورفينان، ضدسرفه كدئين، ضدميكروب نوسكاپين و تبائين است. آگروباكتري باعث ايجاد بيماري ريشه موئين در محل زخم گياهان مي‌شود و بهينه‌سازي شرايط كشت ريشه موئين مي‌تواند باعث افزايش مقدار آلكالوئيدهايي شود كه به‌طور طبيعي در ريشه گياهان توليد مي‌شوند. در اين تحقيق به‌منظور بهينه‌سازي شرايط با راندمان بالاتر تحريك توليد ريشه موئين، دو آزمايش فاكتوريل مجزا براي دو نوع ريزنمونه اندام هوايي و هيپوكوتيل در قالب طرح كاملاً تصادفي با 4 تكرار اجرا گرديد. در هركدام از اين آزمايش‌هاي فاكتوريل، سه نوع فاكتور شامل اثر سه نوع سويه آگروباكتري رايزوژنسيس، دو نوع محيط‌كشت پايه (محيط B5و B52/1) و دو شرايط نوري (48 ساعت تاريكي كامل و 16 ساعت تاريكي/ 8 ساعت روشنايي) موردبررسي قرار گرفت. نتايج آزمايش ريزنمونه اندام هوايي نشان داد كه سويه AR15834 بيش‌ترين درصد القاء ريشه موئين را داشت و براي صفت تعداد شاخه جانبي در يك سانتي‌متر طول ريشه موئين، بيش‌ترين انشعابات فرعي در تيمار باكتري AR15834 و محيط B52/1 مشاهده شد. نتايج آزمايش ريزنمونه هيپوكوتيل نشان داد كه مقدار تحريك توليد ريشه موئين نسبت به ريزنمونه اندام هوايي بسيار كمتر بود و سويه AR15834 با شرايط 48 ساعت تاريكي كامل بهترين تيمار است. درمجموع، نتايج اين دو آزمايش نشان داد كه ريزنمونه اندام هوايي پاسخ بهتري نسبت به ريزنمونه هيپوكوتيل دارد و در اين ريزنمونه محيط B52/1 و سويه AR15834 بيش‌ترين مقدار توليد ريشه موئين را داشت.

One of the most important medicinal plants to produce alkaloid is the dicot Poppies plant. This plant is the only commercial source of some important drugs such as Morphinan, antitussive codeine, antimicrobial Noscapine and Thebaine until now. The Agrobacterium rhizogenesis causes hairy root disease in plant wounds and optimization of hairy root cultures can increase the amount of alkaloids which are produced naturally in plants roots. In this study, in order to optimization of hairy roots induction with higher efficiency, two distinct factorial experiment for excised shoot and hypocotyl explants was conducted based on completely randomized design with 4 replications. In both of these factorial experiments, 3 factors was studied included Agrobacterium rhizogenesis (3 strain types), basal medium (B5 and 1/2B5) and light condition (48h dark and 16h dark/8h light). Results of excised shoot explant experiment showed that AR15834 strain induced highest percentage of hairy roots and about lateral branches in 1 cm length of hairy roots, the most lateral branches were observed by AR15834 strain in 1/2B5 medium. Results of hypocotyl explant experiment showed that amount of hairy root induction by this explant very lower than excised shoot explant experiment and AR15834 strain with 48h darkness was the best treatment. Totally, results of these two experiments showed that excised shoot explants had better response than hypocotyl explant and for excised shoot explant, 1/2B5 medium and AR15834 strain had the highest induced hairy roots.