عنوان پایان‌نامه
تاثیر لیزر بر تولید متابولیت ثانویه در کشت سوسپانسیون سلولی گیاه آلوئ ورا
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-اصلاح نباتات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6356;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68256
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- مهسا توکلی
- استاد راهنما
- سیدعلی پیغمبری, منصور امیدی
- چکیده
- گرایش روزافزون بشر به گیاهان دارویی و نیز افزایش جمعیت از جمله دلایل توجه محققان به کشت درون شیشه¬ای گیاهان دارویی بوده است. صبر زرد یکی از گیاهان دارویی پر مصرف بوده که استفاده از آن در دهه¬های اخیر در صنایع داروسازی، آرایشی بهداشتی و صنایع غذایی رواج یافته است. غلظت فراورده های ثانویه در کشت¬های کالوس و سوسپانسیون سلولی، کم بوده و ویژگی¬های این فراورده¬ها در شرایط کشت بافت، اغلب با مشابه آنها در گیاهان بالغ متفاوت است. بر این اساس، تحقیقات متعددی در زمینه افزایش عملکرد فراورده¬های ثانویه در کشت کالوس و سوسپانسیون سلولی و براساس انتخاب سلول¬های پر محصول و هم¬چنین بهبود شرایط کشت و محیط غذایی انجام می-شود. اگر چه بیوسنتز متابولیت¬های ثانویه در شرایط درون شیشه¬ای به طور ژنتیکی کنترل می¬شود، اما به شدت تحت تاثیر عوامل محیطی و به ویژه ترکیب محیط کشت قرار می¬گیرد. در این سیستم کشت، عوامل مختلفی چون منبع و غلظت کربن، نیتروژن، غلظت یونی و pH محیط کشت، هورمونهای گیاهی، نور و دما به عنوان عوامل موثر در تولید ترکیبات ثانویه کاملا مطرح می باشند. تولید فراورده های ثانویه و پروتئین های مربوط به بیماری زایی و مقاومت با وجود ترکیبات خاصی به نام الیسیتور صورت می گیرد. این ترکیبات در اثر تجزیه دیواره سلولی عامل بیماری زا یا گیاه میزبان، آزاد شده و سبب شروع یک رشته واکنش های دفاعی در گیاه میزبان می شوند. ارتباط الیسیتور و واکنش میزبان روشی را برای بررسی فرآیند پیچیده حمله عوامل بیماری زا و دفاع میزبان فراهم کرده است. از این روش نیز میتوان برای القا فراورده های ثانویه در کشت های سلولی استفاده کرد. بنابراین در این پژوهش لیزر کم توان هلیوم نئون به عنوان الیسیتور در القا متابولیت های ثانویه آلوئنین، باربالوئین و ایزروباربالوئین مورد استفاده قرار گرفته است. سطح و حجم کالوس های تیمار شده با این الیسیتور به مدت دو ماه افزایش چشمگیری داشته است و مجموع سه متابولیت ثانویه نام برده یکی پس از 4 روز و باردیگر پس از 5/6 ماه از اعمال تیمار و نیز یک مرتبه در فاز رشد نمایی در کشت سوسپانسیون سلولی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد میزان آلوئین با رشد سطح کالوس ها رابطه معکوس دارد به طوری که در تیمار لیزر هلیوم نئون با توان دو میلی وات به مدت سه دقیقه که بیشترین رشد سطح و حجم کالوس را نسبت به شاهد در بر داشت(89/15)، نسبت آلوئین به شاهد 7/0 کاهش یافته است و تیمار لیزر هلیوم نئون با توان دو میلی وات به مدت 10 دقیقه که کمترین رشد سطح، یعنی 97/1 نسبت به شاهد داشته، میزان آلوئین را نسبت به شاهد 19/1 افزایش داده است. میزان آلوئنین با رشد سطح کالوس رابطه مستقیم داشته و بهترین تیمار از لحاظ آلوئنین همان بهترین تیمار برای رشد سطح کالوس است.
- Abstract
- The increasing tendency to medicinal plants and also increased the population, including the reasons for the attention of the researchers to medicinal plants in vitro cultures. Aloe Vera has become one of the very useful herbs in the recent decades in many aspects such as pharmaceutical industry, cosmetic and food industry. The concentration of secondary products in the cell suspension and callus cultures is low and is different from the same products in adult plants. On this basis, several investigations, in the field of increasing secondary products in cell suspension by choosing the more productive cells and improving the conditions of the media and media nutrition has been done. Although the in vitro secondary metabolite biosynthesis, is controlled genetically, but strongly influenced by environmental factors, particularly the composition of the culture media. In this culture system, several factors such as the source and concentration of carbon, nitrogen, and the pH of the medium, plant hormones, light and temperature, influence the production of secondary compounds. The production of secondary products and angiogenesis-related proteins and resistance proteins, takes place by certain compounds called elicitors. These compounds released from the cell wall of plant pathogen or host, and start a string of defensive reactions in the plant. The relationship between elicitor and the host response has provided a method to review the complex process of an attack pathogens and host defense. This method can be used to induce secondary products in cell culture too. So in this study, low level helium-neon laser has been used as elicitor to inducing aloenin, barbaloin and iso-barbaloin.The area and volume of callus by using this elicitor, by two months has dramatic increasing and total content of three secondary metabolites named, one 4 days after treatment and the next 6.5 months after treatment and the last in the exponential growth phase of suspension culture, has been measured. The results showed that the rate of growth with level of aloiin the reverse relationship so that helium neon laser with two Mili-Watt power in three minutes has maximum for growth of area and volume (89/15), but the aloiin proportion dropped 0.70 in compare with control. And helium neon laser treatment with two mili-Watts for 10 minutes that has the lowest level of growth in comparison with control (1.97), has increased the aloiin content (1.19 in comparison to control). The amount of aloenin has direct relationship with the growth rate of area and volume.so that the best treatment for aloenin is the best treatment for growth of area and volume.
