بررسی تأثیر نانوذرات اکسید روی (ZnO NPs) بر باززایی درون‌شیشه‌ای بابونه آلمانی (Matricaria chamomilla L.)

سابقه و هدف: بابونه آلمانی (Matricaria chamomilla L.) گیاهی دارویی از تیره کاسنیان است که به‌دلیل دارا بودن ترکیبات زیست‌فعال ارزشمند مانند فلاونوئیدها، کومارین‌ها و اسیدهای فنولی، جایگاه ویژه‌ای در صنایع دارویی، غذایی و آرایشی-بهداشتی دارد. روش‌های متداول تکثیر این گیاه به‌دلیل ناهمگنی ژنتیکی، وابستگی شدید به شرایط اقلیمی و خطر انتقال بیماری، برای تولید انبوه مواد گیاهی یکنواخت کافی نیستند؛ ازاین‌رو کشت درون‌شیشه‌ای به‌عنوان راهکاری مطمئن مطرح است. نانوذرات اکسید روی  (ZnO) به‌دلیل نقش کلیدی روی، در فعالیت‌های آنزیمی و تنظیم هورمونی گیاهان، ظرفیت بالایی برای بهبود باززایی بافت دارند، اما اطلاعات کافی درباره اثر آنها بر بابونه آلمانی وجود ندارد. این پژوهش با هدف بررسی اثر غلظت‌های مختلف نانوذرات اکسید روی، به‌تنهایی و در ترکیب با بنزیل‌آدنین (BA)، بر باززایی درون‌شیشه‌ای این گیاه انجام شد.
مواد و روش‌ها: بذرهای بابونه آلمانی با هیپوکلریت سدیم ۵ درصد به‌مدت پنج دقیقه و بعد اتانول ۷۰ درصد به‌مدت یک دقیقه ضدعفونی و پس از شست‌وشو با آب استریل، روی محیط کشت MS با pH برابر ۸/۵ کشت شدند. پس از یک ماه، برگ‌های جوان حدود ۵ میلی‌متر به‌عنوان ریزنمونه جدا و برای القای کالوس به محیط MS حاوی ۲ میلی‌گرم بر لیتر 2.4.D و ۳ درصد ساکارز، منتقل شدند و به مدت یک ماه در تاریکی نگهداری شدند تا کالوس‌ تشکیل شوند. پس از این مرحله، کالوس‌ها، برای باززایی در محیط MS حاوی غلظت‌های ۰، ۱ و ۲ میلی‌گرم بر لیتر هورمون بنزیل‌آدنین (BA) و غلظت‌های ۰، ۱۰ و ۲۰ میلی‌گرم بر لیتر نانوذرات اکسید روی، به‌صورت جداگانه و ترکیبی، در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی (CRD) با سه تکرار کشت شدند. صفات درصد باززایی، طول ریشه، تعداد ریشه و طول شاخساره اندازه‌گیری شدند. کلیه تحلیل‌ها در نرم‌افزار R با استفاده از بسته Agricolae انجام شد.
نتایج: نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر اصلی هورمون BA و نانوذرات ZnO بر بیشتر صفات مورد بررسی معنی‌دار بود و اثر متقابل این دو عامل تنها بر طول ریشه مشاهده شد. بیشترین درصد باززایی (۳۳/۸۳ درصد) در تیمار ۱ میلی‌گرم بر لیتر BA همراه با ۲۰ میلی‌گرم بر لیتر ZnO به‌دست آمد که با تیمار ۲ میلی‌گرم بر لیتر BA همراه با ۲۰ میلی‌گرم بر لیتر ZnO (۶۶/۸۰ درصد) تفاوت معنی‌داری نداشت، در حالی ‌که کمترین درصد باززایی در تیمار شاهد (بدون BA و بدون ZnO) با ۲۱/۳۳ درصد ثبت شد؛ افزایش قابل‌توجه باززایی در تیمار بدون BA همراه با ۲۰ میلی‌گرم بر لیتر ZnO (۷۳ درصد) نشان‌دهنده نقش مستقل نانوذرات ZnO در بهبود این صفت بود. بیشترین میانگین طول ریشه در تیمار بدون BA همراه با ۲۰ میلی‌گرم بر لیتر ZnO (۶/۱۳ سانتی‌متر) مشاهده شد و با افزایش غلظت BA در حضور ۲۰ میلی‌گرم بر لیتر ZnO، طول ریشه به‌طور محسوسی کاهش یافت. در حالی ‌که بیشترین تعداد ریشه در تیمار ۲ میلی‌گرم بر لیتر BA همراه با ۲۰ میلی‌گرم بر لیتر ZnO ثبت شد که بیانگر اثر متضاد BA بر طول و تعداد ریشه است. بیشترین طول ساقه نیز در تیمار ۱ میلی‌گرم بر لیتر BA همراه با ۱۰ میلی‌گرم بر لیتر ZnO (۲۶/۴ سانتی‌متر) به‌دست آمد. در مجموع، غلظت ۲۰ میلی‌گرم بر لیتر ZnO عامل اصلی تحریک باززایی و ریشه‌زایی بود و ترکیب آن با ۱ میلی‌گرم بر لیتر BA بهترین تعادل بین باززایی بالا و کیفیت ریشه را فراهم کرد، در حالی ‌که غلظت ۱۰ میلی‌گرم بر لیتر ZnO همراه با BA برای رشد طولی ساقه مؤثرتر بود.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد ترکیب ۱ میلی‌گرم بر لیتر BA و ۲۰ میلی‌گرم بر لیتر نانوذرات ZnO تعادل مناسبی بین درصد باززایی، تعداد ریشه و رشد اندام هوایی ایجاد می‌کند و می‌تواند به‌عنوان شیوه‌نامه پایه برای باززایی درون‌شیشه‌ای بابونه آلمانی پیشنهاد شود. با این حال، بهینه‌سازی بیشتر و بررسی پاسخ ژنوتیپ‌های مختلف در پژوهش‌های آینده ضروریست.