Genetic Engineering and Biosafety Journal

fa بهینه سازی القای ریشه های موئین در گیاه دارویی آویشن باغی با استفاده از اگروباکتریوم رایزوژنز Optimization of Hairy Root Induction in the Medicinal Plant Garden Thyme Using Agrobacterium Rhizogenes مهندسی ژنتیک گیاهی Plant پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">گیاه دارویی آویشن باغی (Thymus vulgaris) به دلیل دارا بودن متابولیت‌های ثانویه باارزشی مانند تیمول از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه، القای ریشه موئین در سه نوع ریزنمونه (کوتیلدون، ساقه و برگ) آویشن باغی با استفاده از دو سویه Agrobacterium rhizogenes (ATCC15834, A4) بهینه‌سازی شد. ریزنمونه‌های تلقیح داده شده با A. rhizogenes پس از همکشتی، به محیط کشت MS حاوی آنتی‌بیوتیک منتقل شدند. تراریختی ریشه‌های تولیدشده با استفاده از تکنیک PCR  و آغازگرهای اختصاصی ژنrolB  تأیید گردید. صفات درصد القا، وزن تر و وزن خشک ریشه‌های موئین در یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج PCR با تکثیر قطعه 780 جفت بازی ژن rolB، ماهیت تراریخت ریشه‌های القاشده را تأیید کرد. تجزیه و تحلیل داده‌ها نشان داد که اثر متقابل سویه باکتری و نوع ریزنمونه بر تمامی صفات اندازه‌گیری شده معنی‌دار بود. بیشترین درصد القای ریشه موئین (۷۳٪)، وزن تر (90/2 گرم) و وزن خشک (91/1 گرم) در تیمار ترکیبی ریزنمونه ساقه و سویه ATCC15834 به دست آمد. سویه A4 در مقایسه با سویه‌ ATCC15834 ‌کارایی کمتری داشت. به طور کلی، این مطالعه برای اولین بار القای موفق ریشه موئین در گیاه دارویی آویشن باغی را گزارش می‌کند. یافته‌ها نشان می‌دهد که انتخاب بهینه ریزنمونه و سویه باکتری نقش تعیین‌کننده‌ای در بازده تولید ریشه موئین دارد. ریشه‌های موئین القاشده در این تحقیق می‌توانند به عنوان یک سیستم پایدار و کارآمد برای تولید انبوه متابولیت‌های دارویی باارزش آویشن در شرایط درون‌شیشه‌ای و در مقیاس بیورآکتور مورد استفاده قرار گیرند.</div> <div style="text-align: justify;">The medicinal plant garden thyme (Thymus vulgaris) is of great importance due to its valuable secondary metabolites such as thymol. In this study, hairy root induction was performed using two strains of Agrobacterium rhizogenes (ATCC15834, A4) and three types of explants (cotyledon, stem, and leaf). The infected explants were transferred to MS medium containing antibiotics after co-cultivation. The transformation of the produced roots was confirmed using the PCR technique and specific primers for the rolB gene. The traits of induction percentage, fresh weight, and dry weight of the hairy roots were evaluated in a factorial experiment based on a completely randomized design with three replications. The PCR results, by amplifying the 780 bp fragment of the rolB gene, confirmed the transgenic nature of the induced roots. Data analysis showed that the interaction effect of bacterial strain and explant type was significant on all measured traits. The highest hairy root induction percentage (73%), fresh weight (2.90 g), and dry weight (1.91 g) were obtained in the combined treatment of stem explant and strain ATCC15834. Strain A4 was less efficient compared to strain ATCC15834. In general, this study reports for the first time the successful induction of hairy roots in the medicinal plant garden thyme. The findings indicate that the optimal selection of explant and bacterial strain plays a decisive role in the efficiency of hairy root production. The hairy roots induced in this research can be used as a stable and efficient system for the large-scale production of valuable thyme secondary metabolites under in vitro conditions and at the bioreactor scale.</div> آویشن باغی, اگروباکتریوم رایزوژنز, ریشه موئین, متابولیت ثانویه Agrobacterium rhizogenes, Garden thyme, Hairy roots, Secondary metabolites. 111 119 http://gebsj.ir/browse.php?a_code=A-10-524-6&slc_lang=fa&sid=1 Mahdi Mahmoudi مهدی محمودی m.mahmoudi76@ut.ac.ir 10031947532846006107 10031947532846006107 No Department of Agricultural Sciences and Plant Breeding, Aburaihan Faculty of Agricultural Technology, University of Tehran, Pakdasht, Tehran, Iran گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران Seyed Ahmad Sadat Noori سید احمد سادات نوری noori@ut.ac.ir 10031947532846006108 10031947532846006108 Yes Department of Agricultural Sciences and Plant Breeding, Aburaihan Faculty of Agricultural Technology, University of Tehran, Pakdasht, Tehran, Iran گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران zahra heidary زهرا حیدری zahraheidary@ut.ac.ir 10031947532846006109 0009-0004-6898-2554 No Department of Agricultural Sciences and Plant Breeding, Aburaihan Faculty of Agricultural Technology, University of Tehran, Pakdasht, Tehran, Iran گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران