اثر تنظیم‎کننده‌های رشد بر کالوس‌زایی و باززایی درون شیشه‌ای گیاه سیاهدانه (Nigella sativa L.)

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 استادیار، عضو هیئت علمی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

سیاهدانه Nigella sativa L.)) یکی از مهمترین گیاهان دارویی متعلق به خانواده آلاله‌هاست. با وجود اهمیت بالای این گیاه دارویی، تاکنون گزارش‌های زیادی در زمینه کشت کالوس و ریزازدیادی آن در شرایط درون شیشه‌ای، ارائه نشده است. بنابراین با توجه به این موضوع در این مطالعه میزان کالوس‌زایی و باززایی ریزنمونه برگ سیاهدانه بررسی شد. ریزنمونه‌های برگ به‎دست آمده از گیاهچه‌های تولید شده در شرایط درون شیشه‌ای، روی محیط کشت MS حاوی ترکیب دو تنظیم‌کننده رشد مختلف NAA و BAP در سه سطح به‎ترتیب (5/0، 1 و 5/1 میلی‌گرم در لیتر) و (2/0، 5/0 و 1 میلی‌گرم در لیتر) کشت شدند. به‎منظور ریشه‌دار کردن گیاهچه‌های باززایی شده از محیط MS2/1 با سه سطح (5/0، 1 و 5/1 میلی‌گرم در لیتر) از هورمون‌های  NAAو  IBAاستفاده شد. نتایج به‎دست آمده از این تحقیق نشان داد که بیشترین درصد کالوس‌زایی در محیط MS حاوی 5/0 میلی‌گرم در لیتر NAA و 5/0 میلی‌گرم در لیتر BAP مشاهده شد و از بین تیمارهای هورمونی به‎کار گرفته شده، شاخه‌زایی فقط در محیط MS حاوی تیمار BAP با غلظت 0/1 میلی‌گرم در لیتر مشاهده شد و ریشه‌زایی نیز در محیطMS 2/1 حاوی NAA با غلظت 0/1 میلی‌گرم در لیتر مشاهده شد. نتایج به‎دست آمده نشان داد که کالوس‌زایی، شاخه‌زایی و ریشه‌زایی سیاهدانه در محیط درون‌شیشه‌ای حساسیت بالایی را نسبت به سطوح مختلف ترکیبات هورمونی نشان دادند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Ahmadi, E., Hosseini, N.S., Jalilvand, H. and Salehian, A.H., 2012. In vitro somatic propagation of Ziziphus spina christti (L.) Willd via indirect regeneration from leaf explants. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research. 20: 111-123

-Alemi, M., Sabouni, F., Sanjarian, F., Haghbeen, K. and Ansari, S., 2013. Anti-inflammatory effect of seeds and callus of Nigella sativa L. extracts on mix glial cells with regard to their thymoquinone content. AAPS PharmSciTech, 14: 160-167.

-Ali, B.H. and Blunden, G. 2003. Pharmacological and toxicological properties of Nigella sativa. Phytotheraphy Research, 17: 299-305.

-Al-Majed, A.A., Al-Omar, F.A. and Nagi, M.N. 2006. Neuroprotective effects of thymoquinone against transient forebrain ischemia in the rat hippocampus. European Journal of Pharmacology, 543:  40-47.

-Banerjee, S. and Gupta, S., 1975. Morphogenesis in tissue cultures of different organs of Nigella sativa. Physiologia Plantarum, 33:  185-187.

-Banerjee, S. and Gupta, S., 1976. Embryogenesis and differentiation in Nigella sativa leaf callus in vitro. Physiologia Plantarum, 38:  115-120.

-Botnick, I., Xue, W., Bar, E., Ibdah, M., Schwartz, A., Joel, D.M., Lev, E., Fait, A. and Lewinsohn, E., 2012. Distribution of primary and specialized metabolites in Nigella sativa seeds, a spice with vast traditional and historical uses. Molecules, 17:  10159-10177.

-Bourgou, S., Bettaieb, I., Saidani, M. and Marzouk, B., 2010. Fatty acids, essential oil, and phenolics modifications of black cumin fruit under naclstress conditions. Journal of Agricultural and Food Chemistry 58: 12399–12406

-Chand, S. and Roy, S.C., 1980. Study of callus tissues from different parts ofNigella sativa(Ranunculaceae). Experientia, 36: 305-306.

-Dalal, N.V. and Rai, V.R., 2004. In vitro propagationof Oroxylum indicum Vent. a medicinally importantforest tree. Journal of Forest Research, 9: 61–65.

-Ebinuma, H., Sugita, K., Matsunaga, E. and Yamakado, M., 1997. Selection of marker-free transgenic plants using the isopentenyl transferase gene. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 94: 2117–2121

-Ferdous, A.J., Islam, S.N., Ahsan, M., Hasan, C.M. and Ahmed, Z.U., 1992. In vitro antibacterial activity of the volatile oil of Nigella sativa seeds against multiple drug-resistant isolates of Shigella spp. and isolates of Vibrio cholerae and Escherichia coli. Phytotherapy Research, 6:137-140

-Gomez-Leyva, J.F., Martinez-Acosta, L.A., Lopez-Muraira, I.G., Silos-Espino, H., Ramirez-Cervantes,  F. and Andrade-Gonzalez, I., 2008. Multiple shootregeneration of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) froma shoot apex culture system. International Journal of Botany, 4: 326–330.

-Gordon, S. P., Heisler, M. G., Reddy, G. V., Ohno, C., Das, P. and Meyerowitz, E. M. 2007. Pattern formation during de novo assembly of the Arabidopsis shoot meristem. Development, 134: 3539–3548.

-Hedayat, M., Abdi, G. and Khosh-Khui, M., 2009. Regeneration via direct organogenesis from leaf and petiole segments of pyrethrum [Tanacetum cinerariifolium (Trevir.) Schultz-Bip.]. Am Eurasian J Agric Environ Sci., 6: 81-87.

-Iqbal, M.S., Nadeem, S., Mehboob, S., Ghafoor, A., Rajoka, M.I., Qureshi, A.S. and Niaz, B., 2011. Exploration of genotype specific fingerprinting of Nigella sativa L. using RAPD markers. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 35: 569-578.

-Khalafalla, M.M., Elaleem, K.G. and Modawi, R.S., 2010. Callus formation and organogenesis of potato (Solanum tuberosum L.) Cultivar Almera. Journal of Phytology, 2:40–46.

-Maliti, C.M., Basile, D.V. and Corpe, W.A., 2005.Effects of Methylobacterium spp. Strains on rice (Oryza sativa L.) callus induction, plantlet regeneration, and seedings growth In vitro.The Journal of the Torrey Botanical Society, 132: 355–367

-Meiners, J., Schwab, M. and Szankowski, I., 2007. Efficient in vitro regeneration systems for Vaccinium species. Plant Cell Tissue Organ Culture, 89: 169–176.

 

-Mok, D. W. S. and Mok, M. C., 2001 Cytokinin metabolism and action. Annual Review ofPlant Physiologyand Plant Molecular Biology, 52:89–118.

-Morikawa, T., Xu, F., Ninomiya, K., Matsuda, H. and Yoshikawa, M., 2004. Nigellamines A3, A4, A5, and C, new dolabellane-type diterpene alkaloids, with lipid metabolism-promoting activities from the Egyptian medicinal food black cumin. Chemical and Pharmaceutical Bulletin (Tokyo), 52: 494-497.

-Murashige, T. and Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15: 473-497.

-Nagori, R. and Purohit, S.D., 2004. In vitro plantletregeneration in Annona squamosa through directshoot bud differentiation on hypocotyl segments. Scientia Horticulturae, 99: 89–98.

-Özmen, A., Basbulbul, G. and Aydin, T., 2007. Antimitotic and antibacterial effects of the Nigella sativa L. seed. Caryologia, 60: 270-272.

-Omidi, M. and Seyed-Tabatabaie, B.A., 2009. Plant Cell and Tissue Culture, Tehran University Press, Tehran, 376pp.

-Rout, G.R. and Das, P., 1997. In vitro plant regeneration via callogenesis and organogenesis in Bambusa vulgaris. Biologia plantarum, 39: 515-522.

-Schmauder, H.P. and Doebel, P., 1991. Nigella spp.: in vitro culture, regeneration, and the formation of secondary metabolites. In Medicinal and Aromatic Plants III, 15: 311-338

-Skoog, F. and Miller, C.O., 1957. Chemical regularion of growth and organ formation in plant tissue cultured. In vitro. Symposia of the Society for Experimental Biology, 54: 118–131

-Venkatachallam, S.K.T., Pattekhan, H., Divakar, S. and Kadimi, U.S., 2010. Chemical composition of Nigella sativa L. seed extracts obtained by supercritical carbon dioxide. Journal of Food Science and Technology, 47: 598-605.

-Xu, Z., Um, Y.C., Kim, C.H., Lu, G., Guo, D.P., Liu, H.L., Bah, A.A. and Mao, A., 2008. Effect of plant growth regulators, temperature and sucrose on shoot proliferation from the stem disc of Chinese jiaotou (Allium chinense) and in vitro bulblet formation. Acta Physiologiae Plantarum, 30: 521-528.

-Zaoui, A., Cherrah, Y., Mahassini, N., Alaoui, K., Amarouch, H. and Hassar, M. 2002. Acute and chronic toxicity of Nigella sativa fixed oil. Phytomedicine, 9: 69-74.