|
بهبود رشد ریشههای موئین در گیاه دارویی پریلا از طریق بهینهسازی نانوذرات تیتانیوم دیاکسید (TiO₂)
|
مهدی محمودی ، احمد سادات نوری*  |
| گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران ، noori@ut.ac.ir |
|
|
چکیده: (1246 مشاهده) |
گیاه دارویی پریلا (Perilla ferutescens) 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 موئین به عنوان یک فناوری کارآمد در زیستفناوری گیاهی برای تولید انبوه متابولیتهای ثانویه شناخته میشود. هدف از این پژوهش، بهبود رشد و بیومس ریشههای موئین گیاه پریلا با استفاده از الیسیتور نانوذره تیتانیوم دیاکسید (TiO₂) بود. در این راستا، ریشههای موئین 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 موئین 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 موئین گیاه دارویی پریلا در سیستم کشت بافت است. |
|
| واژههای کلیدی: اگروباکتریوم رایزوژنز، پریلا، ریشه مویین، نانوذرات تیتانیوم دیاکسید |
|
|
متن کامل [PDF 519 kb]
(180 دریافت)
|
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
مهندسی ژنتیک گیاهی دریافت: 1404/8/8 | پذیرش: 1404/10/21 | انتشار: 1404/10/29
|
|
|
|
|
|
|
| فهرست منابع |
1. Alcalde, M. A., Perez-Matas, E., Escrich, A., Cusido, R. M., Palazon, J., & Bonfill, M. (2022). Biotic elicitors in adventitious and hairy root cultures: A review from 2010 to 2022. Molecules, 27(16), 5253.DOI: [ DOI:10.3390/molecules27165253] [ PMID] [ PMCID] 2. Asif, M. (2011). Health effects of omega-3, 6, 9 fatty acids: Perilla frutescens is a good example of plant oils. Oriental Pharmacy & Experimental Medicine, 11(1), 51-59.PMCID: PMC3167467 PMID: 21909287 [ DOI:10.1007/s13596-011-0002-x] [ PMID] [ PMCID] 3. Biswas, D., Chakraborty, A., Mukherjee, S., & Ghosh, B. (2023). Hairy root culture: A potent method for improved secondary metabolite production of Solanaceous plants. Frontiers in Plant Science, 14, 1197555. [ DOI:10.3389/fpls.2023.1197555] [ PMID] [ PMCID] 4. Farahi, S. M. M., Yazdi, M. E. T., Einafshar, E., Akhondi, M., Ebadi, M., Azimipour, S., ... & Iranbakhsh, A. (2023). The effects of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles on physiological, biochemical, and antioxidant properties of Vitex plant (Vitex agnus-Castus L). Heliyon, 9(11). doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e22144 [ DOI:10.1016/j.heliyon.2023.e22144] [ PMID] [ PMCID] 5. Frazier TP, Burklew CE, Zhang B (2014) Titanium dioxide nanoparticles affect the growth and microRNA expression of tobacco (Nicotiana tabacum). Functional and Integrative Genomics. 14 (1): 75-83. DOI: 10.1007/s10142-013-0341-4 [ DOI:10.1007/s10142-013-0341-4] [ PMID] 6. Gaihre, Y. R., Tsuge, K., Hamajima, H., Nagata, Y., & Yanagita, T. (2021). The contents of polyphenols in Perilla frutescens (L.) Britton var. frutescens (Egoma) leaves are determined by vegetative stage, spatial leaf position, and timing of harvesting during the day. Journal of Oleo Science, 70(6), 855-859. DOI: 10.5650/jos.ess20291 [ DOI:10.5650/jos.ess20291] [ PMID] 7. Irshad, M. A., ur Rehman, M. Z., Anwar-ul-Haq, M., Rizwan, M., Nawaz, R., Shakoor, M. B., ... & Ali, S. (2021). Effect of green and chemically synthesized titanium dioxide nanoparticles on cadmium accumulation in wheat grains and potential dietary health risk: A field investigation. Journal of Hazardous Materials, 415, 125585. [ DOI:10.1016/j.jhazmat.2021.125585] [ PMID] 8. Joudeh, N., & Linke, D. (2022). Nanoparticle classification, physicochemical properties, characterization, and applications: a comprehensive review for biologists. Journal of Nanobiotechnology, 20(1), 1-29. [ DOI:10.1186/s12951-022-01477-8] [ PMID] [ PMCID] 9. Ko, J. A., & Hwang, Y. S. (2019). Effects of nanoTiO2 on tomato plants under different irradiances. Environmental pollution, 255, 113141. [ DOI:10.1016/j.envpol.2019.113141] [ PMID] 10. Kushwah, K. S., & Patel, S. (2020). Effect of titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) on Faba bean (Vicia faba L.) and induced asynaptic mutation: a meiotic study. Journal of Plant Growth Regulation, 39, 1107-1118. [ DOI:10.1007/s00344-019-10046-7] 11. Larue, C., Khodja, H., Herlin-Boime, N., Brisset, F., Flank, A. M., Fayard, B., ... & Carrière, M. (2011, July). Investigation of titanium dioxide nanoparticles toxicity and uptake by plants. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 304, No. 1, p. 012057). IOP Publishing. doi: 10.1088/1742-6596/304/1/012057 [ DOI:10.1088/1742-6596/304/1/012057] 12. Li, H., Zhang, Z., Li, M., Li, X., & Sun, Z. (2017). Yield, size, nutritional value, and antioxidant activity of oyster mushrooms grown on perilla stalks. Saudi Journal of Biological Sciences, 24(2), 347-354. DOI: 10.1016/j.sjbs.2015.10.001 [ DOI:10.1016/j.sjbs.2015.10.001] [ PMID] [ PMCID] 13. Marslin G, Sheeba CJ, Franklin G (2017) Nanoparticles Alter Secondary Metabolism in Plants via ROS Burst. Front Plant Sci. 19 (8): 832. [ DOI:10.3389/fpls.2017.00832] [ PMID] [ PMCID] 14. Monica, R. C., and Cremonini, R., (2009). Nanoparticles and higher plants. Caryologia, 62(2), 161-165. [ DOI:10.1080/00087114.2004.10589681] 15. Park, S. U. (2011). Phenolic compound production by different morphological phenotypes in hairy root cultures of Fagopyrum tataricum Gaertn. Archives of Biological Sciences, 63(1), 193-198. [ DOI:10.2298/ABS1101193P] 16. Yu, H., Qiu, J. F., Ma, L. J., Hu, Y. J., Li, P., & Wan, J. B. (2017). Phytochemical and phytopharmacological review of Perilla frutescens L.(Labiatae), a traditional edible-medicinal herb in China. Food and Chemical Toxicology, 108, 375-391. DOI: 10.1016/j.fct.2016.11.023 [ DOI:10.1016/j.fct.2016.11.023] [ PMID]
|
|
| ارسال نظر درباره این مقاله |
|
|
|
|
Mahmoudi M, Sadat-Noori A. Improving the growth of hairy roots in the medicinal plant Perilla through optimization of Titanium Dioxide (TiO₂) nanoparticles. gebsj 2026; 14 (2) :192-198 URL: http://gebsj.ir/article-1-531-fa.html
محمودی مهدی، سادات نوری احمد. بهبود رشد ریشههای موئین در گیاه دارویی پریلا از طریق بهینهسازی نانوذرات تیتانیوم دیاکسید (TiO₂). مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی. 1404; 14 (2) :192-198 URL: http://gebsj.ir/article-1-531-fa.html
|