بررسي تأثير نوع ريزنمونه، مواد تنظيم‌كننده رشد گياهي و زغال فعال بر القاي كالوس شقايق سياه (Papaver bracteatum)

A survey of the effect of explants type, plant growth regulators and activated charcoal on callus induction in Papaver bracteatum

كشت كالوس مقدمه تولید سوسپانسیون سلولی است كه به طرق مختلف به منظور مطالعات اصلاح گیاهی مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. با توجه به اهمیت گیاه شقایق سیاه (Papaver bracteatum) در تولید آلكالوئید دارویی بنزوفنانتریدین، بررسی حاضر به منظور شناسایی بهترین تركیب هورمونی و ریزنمونه جهت القای حداكثر كال‌زایی، وزن تر كالوس و القای جنین‌زایی سوماتیك انجام شد. بدین منظور، از ریزنمونه هیپوكوتیل در محیط‌كشت حاوی زغال فعال (2 و 4 گرم در لیتر) و غلظت‌های (0، 1، 2، 3 و 5 میلی‌گرم در لیتر) از 2,4-D و نفتالین استیك اسید، هر یك به تنهایی و در تركیب با غلظت‌های مختلف بنزیل آمینو پورین (0، 1/0 و 5/0 میلی‌گرم در لیتر) و همچنین ریزنمونه بذری در محیط‌كشت فاقد زغال فعال و حاوی غلظت‌های مختلف هورمونی مشابه بالا استفاده گردید. القای جنین سوماتیك در ریزنمونه‌های بذری در تركیبات مختلف هورمونی نیز بررسی شد. نتایج نشان داد كه بیشترین درصد كالوس‌زایی (6/43 درصد) در ریزنمونه هیپوكوتیل در محیط حاوی 2 گرم در لیتر زغال فعال و 2 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D و حداكثر القای كالوس (54 درصد) در ریزنمونه هیپوكوتیل، در تیمار 5 میلی‌گرم در لیتر نفتالین استیك اسید در تركیب با 5/0 میلی‌گرم در لیتر بنزیل آمینو پورین حاصل شد. در ریزنمونه بذری در محیط فاقد زغال فعال، تیمار 1 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D بالاترین درصد كالوس‌زایی (84 درصد) را نشان داد. بیشترین وزن تر كالوس (35/0 گرم) در تیمار 5/0 میلی‌گرم در لیتر 2,4-D و بالاترین درصد القای جنین سوماتیك (77 درصد) در تیمار 1 میلی‌گرم در لیتر كدر تركیب با 5/0 میلی‌گرم در لیتر بنزیل آمینو پورین در ریزنمونه بذری ثبت گردید.

Callus culture is necessary for production of suspension cell culture in plant breeding programs. Regarding to the application of Papaver bracteatum as an important medicinal plant in production of benzophenantridine alkaloids, this study was performed to find the most suitable hormone combination and explant type for achieving to high percentage of callus induction fresh weight and somatic embryogenesis in this plant. For this purpose, hypocotyl explants were cultured in ½MS media containing active charcoal (2 and 4 mgL-1) in combination of different concentrations of NAA, 2,4-D (0, 1, 2, 3 and 5 mgL-1) and BA (0, 0.1 and 0.5 mgL-1). The seed explants were cultured in same treatments without active charcoal. Also, somatic embryogesis induction using seed explants in ½MS media containing different concentrations of NAA and 2,4-D (0, 0.5, 1 and 2 mgL-1) with BA 0.5 mgL-1 were investigated. The results showed that the highest percentage of callus induction (43.6%, 54%) in hypocotyls explants were obtained in the ½MS media containing 2 mgL-1 active charcoal and 2 mgL-1 2,4-D and 5 mgL-1 NAA in companion with BA 0.5 mgL-1 respectively. The maximum callus induction (84%) was obtained in ½MS medium with 1 mgL-1 2,4-D without active charcoal. The highest callus fresh weight (0.35%) was obtained in MS media with 0.5 mgL-1 2,4-D andthe maximum rate of somatic embryogenesis induction (77%) was observed in ½MS media containing 1 mgL-1 2,4-D with 0.5 mgL-1 BA.