كاربرد نانو ذرات نقره در كنترل آلودگي ميكربي و بازيابي گياهچه‌هاي دابلد هاپلوييد چغندر قند در شرايط اين ويترو

Application of Silver Nanoparticles to Control In vitro Microbial Contamination and Recovery of the Sugar Beet Doubled Haploid Plantlets

در اين تحقيق امكان بازيابي گياهچه‌هاي دابلد هاپلوييد آلوده و رو به اضمحلال حاصل از كشت تخمك با استفاده از نانوذرات نقره در كشت بافت گياهي مورد ارزيابي قرار گرفت. مقادير متفاوت نانونقره (صفر، 50، 75، 100، و 125 پي‌پي‌ام) در محيط كشت جامد MS استفاده شد و گياهچه‌هاي دابلد هاپلوييد آلوده با تيمار شستشوي اوليه و بدون انجام شستشو با محلول نانونقره، در تيمارهاي مختلف واكشت گرديدند. از آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با 5 تكرار استفاده شد و پس از 30 روز تعداد گياهچه‌هاي بازيابي شده مورد تجزيه تحليل آماري قرار گرفت. نتايج نشان داد كه هر دو فاكتور پيش شستشو و كاربرد نانونقره اثر معني داري بر كنترل آلودگي دارند. رفتار نانوذرات نقره در محيط كشت مايع و جامد متفاوت بوده و علاوه بر اثر ضدميكربي آن تحت تاثير تركيب محيط كشت قرار گرفت. ضمن اينكه باكتري‌ها حتي در غلظت‌هاي 100 و 125 پي‌پي‌ام نانونقره حذف نشدند اما از رشد و تكثير آنها جلوگيري شد. به موازات افزايش غلظت نانونقره، يك افزايش خطي در نرخ بازيابي گياهچه‌هاي دابلد هاپلوييد آلوده مشاهده گرديد. روند پوسيدگي گياهچه‌ها در غلظت 125 پي‌پي‌ام نانوذرات نقره متوقف شده و بازيابي سبزينگي و تكثير گياهچه‌ها در شرايط اين ويترو با نرخ صددرصد اتفاق افتاد. چنين به نظر مي‌رسد كه تاثير نانوذرات نقره صرفاً به علت خاصيت ضد ميكربي نبوده و احتمال مي رود در فرايندهاي بيوشيميايي و خصوصيات محيط كشت دخالت داشته باشد كه نياز به مطالعه و تحقيق بيشتر دارد.

The purpose of this study was to examine the effectiveness of nanosilver colloid as a new antimicrobial agent against Erwinia in tissue culture of sugar beet for the recovery of the contaminated doubled haploid plantlets. The nanosilver colloidal solution of 4000 ppm was diluted in different concentrations (0, 50, 75, 100 and 125 ppm) and was added to the solid MS medium. In a factorial experiment, sample pre-washing (before subculture) with nanosilver solution to one–half of the plantlets was used. There were 10 treatment combinations replicated 5 times each. Number of the recovered plantlets and new shoots after 30 days were analyzed by means of analysis of variance technique based on a completely randomized design. Both factors were found to be significant. Results showed that nanosilver’s behavior was different in liquid versus solid medium and affected by medium formulation. It was also indicated that the nanosilver did not remove completely bacteria from plantlets, even in as high as 120 ppm concentration, but drastically prevented bacterial growth and multiplication. A linear increase parallel to the nanosilver concentration occurred in the rate of recovery of the contaminated doubled haploid plantlets. Plantlets decay process was stopped in 125 ppm nanosilver concentration and effective recovery of them in in vitro condition occurred in the rate of 100%. Based on the results, it seems that the effectiveness of nanosilver on plantlet recovery is not just due to it’s antibacterial property, so it’s effect on the medium properties and biochemical processes need to be studied.