کالوس زائی و اندام زائی از جداکشت های مختلف گیاه علف مار capparis spinosa l تحت شرایط درون شیشه ای

سابقه و هدف: گیاه کبر capparis spinosa l مهمترین گونه خانواده capparaceae بوده که به عنوان یکی از گیاهان مهم دارویی محسوب می گردد. کاربرد دارویی این گیاه به دلیل غنی بودن ریشه‌ها و جوانه‌های مولد ‌گل و میوه‌ها از ترکیبات دارویی نظیر فلاونوئید‌ها، ساپونین‌ها، پکتین‌ها، اسانس‌ها و بویژه گلیکوزیدها و گلیکوزینولات‌ها است. با توجه به اهمیت گیاه دارویی علف مار‌ و مشکل تکثیر این گیاه از طریق بذر، در این تحقیق بهینه‌سازی شرایط کشت به منظور تولید کالوس و باززایی این گیاه انجام شد.مواد و روش‌ها: این پژوهش در پژوهشکده زیست فناوری و مهندسی زیستی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. جهت انجام تحقیق حاضر جداکشت‌های برگ لپه‌ای، برگ، غنچه، پرچم، محور روی لپه، ریشه، گلبرگ، کاسبرگ و گره در محیط کشت ms با ترکیب هورمونی مختلف کشت شدند. از دو سطح مختلف 2,4d mg/l)3 و 2.5) همراه با mg/l0.01 کاینتین و سه سطح naa mg/l)3، 2.5 و 2) در ترکیب با mg/l0.5 baبرای کالوس‌زایی استفاده گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار و هر تکرار با 5 ریزنمونه انجام شد. به منظور باززایی گیاهچه از کالوس‌های تولید شده، کالوس‌ها برای تولید شاخساره در محیط کشت‌های حاوی تنظیم کننده رشد و ترکیب هورمونی kin،naa ، ‌bap وiba با غلظت‌های مختلف کشت شدند. یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس مشخص نمود که اثر تغییرات ریزنمونه و برهمکنش ترکیبات هورمونی و ریزنمونه برای سه صفت وزن‌تر، وزن‌خشک کالوس و درصد کالوس‌دهی در سطح 1% معنی‌دار بود ولی اثر تغییرات تنظیم کننده رشد برای صفت درصد کالوس‌دهی معنی‌دار نشد. در مجموع تمام ترکیبات هورمونی مختلفی که برای کالوس دهی در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفتند، مناسب بودند ولی عکس العمل ریزنمونه‌ها برای تولید کالوس متفاوت بود. به‌ طوری که ریزنمونه‌ پرچم بالاترین درصد کالوس‌دهی (100 درصد) را در تمامی محیط‌کشت‌‌ها داشت. نتایج این پژوهش نشان داد که بهترین ترکیبات هورمونی برای کالوس‌دهی از نظر میانگین وزن‌تر کالوس، محیط کشت ms حاویnaa mg.l1 0.02+ kin mg.l11( با میانگین 0.27 میلی‌گرم بر لیتر) و برای میانگین وزن خشک کالوس نیز محیط کشت ms حاویnaa mg.l1 3+ bap mg.l0.15 و ms حاویnaa mg.l1 0.02+ kin mg.l11 (به ترتیب با میانگین 0.026 و 0.027 میلی‌گرم بر لیتر) بودند. بهترین محیط‌ برای تولید شاخساره از کالوس محیط کشت ms حاوی kin mg.l12 (40 درصد) و naa mg.l1 2 (40 درصد ) برای تولید ریشه محیط کشت ms حاویnaa mg.l1‌ 1 (30 درصد) بود.نتیجه‌گیری: در این پژوهش با کاربرد غلظت‌های مختلف تنظیم کننده رشد و نوع ریز نمونه، بهترین ریزنمونه و بهترین تنظیم کننده رشد جهت بدست آوردن بیشترین کالوس برای تولید گیاهچه انتخاب شد. بر اساس نتایج حاصله، ریزنمونه پرچم و تمامی ترکیبات هورمونی مورد استفاده برای کالوس‌زایی مناسب بودند. بیشترین تولید شاخساره را تیمار naa (mg.l12) و kin‌ (mg.l12) و تولید ریشه تیمار naa (mg.l11) در شرایط کشت درون شیشه‌ای داشتند. لذا استفاده از این تیمارها و ریزنمونه‌های ذکر شده در این تحقیق که بهترین کالوس‌زایی و در ادامه بیشترین تولید شاخساره و ریشه را به منظور تکثیر این گیاه در شرایط کشت درون شیشه ای نشان دادند، پیشنهاد می‌گردد.

Callus induction and organogenesis from various explants of plant Capparis spinosa L. under In vitro conditions

Background and objectives: Caber (Capparis spinosa) is the most important species in capparaceae family and is considering as a major medicinal plant. Medicinal usage of this plant are richness of roots, generative buds and fruits for components such as flavonoids’, saponines, pectins, essential oils and specially glycosides and glycosinolates. Considering the importance of Capparis spinose as medicinal plant and its difficulty to reproduction by seed, the present study was performed to optimization of culture conditions for callus induction and regeneration of Caber.Material and Methods: This research was performed at Bioengineering and biotechnology research center of Esfahan industrial university. In order to do research, cotyledon leaf, leaf, bud, flag, hypocotyl, root, petals, sepals and node explants were cultured in MS medium with different plant growth regulator compositions. Two levels of 2,4D (2/5, 3 mg l1) with kinetin (0/1 mg l1) and 3 levels of ‌NAA (2, 2/5, 3 mg l1) in combination with BA (0/5 mg l1) was used for callus induction. This experiment was carried out in a completely randomized design with 4 replications and 5 explants for each. In order to regenerate shoot from produced calluses, calluses were cultured in MS culture Medium containing hormonal composition of KIN, NAA and IBA with different concentrations.Results: The results of analysis of variance indicated that the effect of explants and interactions of PGR × explants were significant at 1% for dry an fresh callus weight and callus percentage; However, the effect of changes in growth regulator for the percentage of callus was not significant. Additionally, the all PGR combination were appropriate for callus induction in this study, but different explants from different specimens showed different response to callus production, such that the flag explants had the highest percentage of callus (100%) in all PGR compartments. The results of this study demonstrated that the best PGR combination for callus weight, was MS medium containing 0/02 NAA mg.l1+1 KIN mg.l1 (with mean 0/27 mg.l1) and for mean dry weight of callus, MS medium containing 3 NAA mg.l1 + 0/5 BAP mg.l1 and MS containing 0/02 NAA mg.l1+1 KIN mg.l1 (with an average of 0/026 and 0/027 mg.l1 respectively). The best treatment for producing shoots from callus was MS medium containing 2 KIN mg.l1 (40%) and 2 NAA mg.l1 (40%). Finally the best treatment for rooting was MS medium containing 1 NAA mg.l1 (30%).Conclusion: In this study, the best plant growth regulators and different type of explants, were optimized for callus, shoot and root production for in vitro condition. Based on the results, the flag explant and all of used media were appropriate for the callus induction. The highest rate of shoot production in In vitro culture was observed on MS medium supplemented by NAA (2 mg l1), KIN (2 mg l1) and, for the root production in MS medium containing 1 (mg l1) of NAA. Therefore use of these treatments and explants, which showed the best calcification and highest production of shoots and roots, is recommended to reproduce this plant under in vitro culture conditions.