Genetic Engineering and Biosafety Journal

fa بهبود رشد ریشه‌های موئین در گیاه دارویی پریلا از طریق بهینه‌سازی نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید (TiO₂) Improving the growth of hairy roots in the medicinal plant Perilla through optimization of Titanium Dioxide (TiO₂) nanoparticles مهندسی ژنتیک گیاهی Plant پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">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.</div> <div style="text-align: justify;">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.</div> اگروباکتریوم رایزوژنز, پریلا, ریشه مویین, نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید Agrobacterium rhizogenes, Hairy root, Perilla, Titanium dioxide nanoparticles 192 198 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 10031947532846006327 10031947532846006327 No Department of Agronomy and Plant Breeding, Aburihan Faculty of Agricultural Technology, University of Tehran, Pakdasht, Iran گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران Ahmad Sadat-Noori احمد سادات نوری noori@ut.ac.ir 10031947532846006328 10031947532846006328 Yes Department of Agronomy and Plant Breeding, Aburihan Faculty of Agricultural Technology, University of Tehran, Pakdasht, Iran گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران