Genetic Engineering and Biosafety Journal

fa بهبود رشد ریشه‌های مویین در گیاه دارویی پریلا (Perilla frutescens) از طریق بهینه‌سازی نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید (TiO₂) Improving the growth of hairy roots in the medicinal plant Perilla (Perilla frutescens) through optimization of titanium dioxide (TiO₂) nanoparticles مهندسی ژنتیک گیاهی Plant پژوهشي Research گیاه دارویی پریلا (Perilla frutescens) به دلیل دارا بودن متابولیت‌های ثانویه با ارزش از اهمیت بالایی برخوردار است. با این حال، تولید این ترکیبات در طبیعت اغلب محدود است. کشت ریشه‌های مویین به عنوان یک فناوری کارآمد در زیست‌فناوری گیاهی برای تولید انبوه متابولیت‌های ثانویه شناخته می‌شود. هدف از این پژوهش، بهبود رشد و بیومس ریشه‌های مویین گیاه پریلا با استفاده از الیسیتور نانوذره تیتانیوم دی‌اکسید (TiO₂) بود. در این راستا، ریشه‌های مویین از ریزنمونه‌های برگ با استفاده از سویه ATCC15834 اگروباکتریوم رایزوژنز القا شدند. تراریختی ریشه‌ها با تکثیر ژن rolC  به روشPCR  تأیید گردید. ریشه‌های تراریخته شده سپس با غلظت‌های مختلف نانوذره TiO₂ (۰، ۵، ۱۵ و ۲۵ میلی‌گرم در لیتر) و در دو زمان مختلف (۲۴ و ۴۸ ساعت) تیمار شدند. نتایج نشان داد که اثر متقابل غلظت و زمان تیمار بر وزن تر ریشه‌های مویین معنی‌دار است.  بهترین تیمار، غلظت ۱۵ میلی‌گرم در لیتر نانوذره TiO₂ با زمان غوطه‌وری ۴۸ ساعت بود که بیشترین میزان بیومس را تولید کرد. غلظت‌های پایین‌تر (۵ میلی‌گرم در لیتر) و بالاتر (۲۵ میلی‌گرم در لیتر) اثر محرک قابل‌توجهی نداشتند. این پژوهش به وضوح نشان می‌دهد که استفاده بهینه از نانوذره     TiO₂  به عنوان یک الیسیتور، راهبردی مؤثر و امیدبخش برای افزایش مقیاس تولید ریشه‌های مویین گیاه دارویی پریلا در سیستم کشت بافت است.   The medicinal plant Perilla frutescens is of great importance due to its valuable secondary metabolites. However, the production of these compounds in nature is often limited. Hairy root cultivation is known as an efficient technology in plant biotechnology for the mass production of secondary metabolites. The aim of this study was to improve the growth and biomass of Perilla hairy roots using titanium dioxide (TiO₂) nanoparticle elicitor. In this regard, hairy roots were induced from leaf explants using Agrobacterium rhizogenes strain ATCC15834. Root transformation was confirmed by PCR amplification of the rolC gene. The transgenic roots were then treated with different concentrations of TiO₂ nanoparticles (0, 5, 15, and 25 mg/L) for two different times (24 and 48 hours). The results showed that the interaction effect of concentration and treatment time on the fresh weight of hairy roots was significant. The best treatment was a concentration of 15 mg/L TiO₂ nanoparticles with an immersion time of 48 hours, which produced the highest amount of biomass. Lower (5 mg/L) and higher (25 mg/L) concentrations did not have a significant stimulating effect. This study clearly shows that the optimal use of TiO₂ nanoparticles as an elicitor is an effective and promising strategy for scaling up the production of hairy roots of the medicinal plant Perilla in a tissue culture system.   اگروباکتریوم رایزوژنز, پریلا, ریشه مویین, نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید Agrobacterium rhizogenes, Hairy root, Perilla, Titanium dioxide nanoparticles 0 0 http://gebsj.ir/browse.php?a_code=A-10-524-7&slc_lang=fa&sid=1 Mahdi Mahmoudi مهدی محمودی m.mahmoudi76@ut.ac.ir 10031947532846005936 10031947532846005936 No University of Tehran دانشگاه تهران Ahmad Sadat Noori احمد سادات نوری noori@ut.ac.ir 10031947532846005937 10031947532846005937 Yes University of Tehran دانشگاه تهران