تاثیر الیسیتورهای فنیل آلانین و سالسیلیک اسید بر تولید متابولیت های ثانویه در ریشه موئین گیاه ماریتیغال تحت شرایط درون شیشه ای

سابقه و هدف: گیاه خار مریم یا ماریتیغال (silybum marianum l.) عضوی از خانواده کاسنی (asteraceae) است که معمولاً به عنوان علف هرز شناخته می‌شود، اما وجود سیلیمارین به عنوان یکی از متابولیت‌های ثانویه اصلی این گیاه اثرات مثبتی بربیماری‌های کبد، قلب و سرطان دارد. این تحقیق با هدف تولید ریشه موئین در گیاه ماریتیغال به منظور افزایش سیلیمارین در ریشه‌های تراریخت شده و استفاده از الیسیتورها در راستای تسریع تولید این ماده صورت گرفت.مواد و روش‌ها: به منظور القای ریشه موئین در گیاه ماریتیغال با استفاده از سالیسیلیک اسید و فنیل آلانین به عنوان الیسیتور در راستای افزایش تولید سیلیمارین بود. تحقیقات به صورت دو آزمایش مجزا در دانشگاه زنجان انجام شد. آزمایش اول در قالب طرح کاملاً تصادفی با 9 تکرار برای ارزیابی تولید ریشه مویین با استفاده از سه سویه باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز شامل a7 ، r1000و atcc صورت گرفت. صفات مورفولوژیکی شامل تعداد ریشه و طول ریشه اندازه‌گیری شد. آزمایش دوم نیز به صورت طرح کاملاً تصادفی بر روی تیمار اسید سالیسیلیک در سه سطح (0، 50 و 100 میکرو‌مولار) و فنیل آلانین در سه سطح (0، 100 و 200 میکرومولار) در سه تکرار، به منظور بررسی اثرات این تیمارها بر روی ریشه‌های موئین بدون تلقیح باکتری و حاصل از باکتری‌های atcc و a7 و r1000 به منظور اندازه‌گیری صفات میزان فنل کل، فلاونوئید، آنتی اکسیدان و میزان سیلیمارین انجام شد.یافته‌ها: بیشترین طول و تعداد ریشه‌های موئین نسبت به شاهد توسط سویهatcc نسبت به سویه‌های دیگر بود. همچنین نتایج نشان داد که تمامی صفات فیزیولوژی و بیوشیمیایی اندازه گرفته در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار شد. میزان فنل کل ریشه‌های موئین در تیمار فنیل آلانین 200 میکرومولار به همراه باکتری atcc بیشترین میزان فنل کل را نشان داد. میزان سیلیمارین در ریشه‌های موئین تراریخت شده با باکتری r1000 و atcc با فنیل‌آلانین با غلظت‌های 200 میکرومولار بیشترین میزان را نشان داد. نتیجه‌گیری: از آن جایی که توانایی آگروباکتریوم رایزوژنز در القاء ریشه‌های موئین در گستره‌ای از گیاهان میزبان، نسبت به سایر سویه‌ها سیستم مناسبی را جهت مطالعه تولید متابولیت‌های ثانویه فراهم آورد. همچنین سهولت به دست آوردن ریشه‌های مویین و قابلیت سنتز مداوم ترکیبات شیمیایی مختلف را ایجاد نمود. این عوامل سبب برتری آن نسبت به سابر روش‌ها در راستای افزایش متابولیت های ثانویه در ریشه گردیده است. از طرفی اضافه کردن الیسیتور در کنار حضور باکتری‌ها به عنوان عامل تراریختگی سبب بهبود در صفات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی ماریتیغال شد. از جمله میزان متابولیت ثانویه سیلیمارین که در ریشه‌های موئین تراریخت شده با باکتری r1000 و atcc همراه با تیمار فنیل‌آلانین در غلظت 200 میکرومولار بیشترین میزان را نشان داد.

the effect of phenylalanine and salicylic acid facilitators on the production of secondary metabolites in the capillary roots of silybum marianum l. under in vitro conditions

background and objectives: silybum marianum as a member of the asteraceae family, is most commonly acknowledged as a weed, extraction of its valuable secondary metabolite called silymarin has potentiallyproved to become as a medicinal product for dealing with liver disease and heart and cancer diseases. the aim of this study was to induce capillary root in milk thistle plant in order to increase the production of secondary metabolite silymarin in transgenic roots and the use of allicitors to accelerate the production of this substance.materials and methods: the objective of this study was to induce capillary root in milk thistle plant and investigating the effect of driving forces of salicylic acid and phenylalanine on enhancing the production of secondary metabolites in capillary root of milk thistle as well. this research was conducted in two distinct experiments at zanjan university. the first experiment was performed in a completely randomized design of 9 replications to evaluate the production of capillary roots and transgenics in this plant by three strains of agrobacterium rhizogenesis including a7, r1000 and atcc. morphological traits root number and root length were measured. the second experiment was a completely randomized design on salicylic acid treatment of three levels (0, 50 and 100 μm) and phenylalanine of three levels (0, 100 and 200 μm) in three replications. this aforementioned experiment was done to assess the impacts of these treatments on capillary roots lacking bacterial inoculation and who’s that derived from atcc, a7 and r1000 bacteria with aim of measuring traits of total phenol, flavonoids, antioxidants and silymarin. data were analyzed using sas software.results: according to the findings of analysis of variance, the length and number of capillary roots produced by atcc strain were higher compared to other ones. the results also showed that all physiological and biochemical traits measured were significant at the level of 1% probability. the highest amount of total phenol was taken place in phenol content of capillary roots in the treatment of 200 μm phenylalanine with atcc. the highest amount of silymarin was observed in capillary roots transgenic with r1000 bacteria and atcc with phenylalanine at concentration levels of 200 μm.conclusion: the addition of elicitor along with the presence of bacteria as a transgenic agent improved the biochemical and physiological traits of marigold. among them, the amount of silymarin secondary metabolite in capillary roots transfected with r1000 and atcc along with phenylalanine treatment at the concentration of 200 μm showed the highest.