برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات

عنوان:

اثر برخی الیسیتورهای شیمیایی بر میزان آلکالوئیدهای هیوسیامین و هیوسین حاصل از ریشه های موئین (hairy root) و ریشه های معمولی گیاه بنگدانه (.Hyoscyamus niger L)



گروه تخصصی:  علوم پایه

سازمان مجری:  پژوهشکده علوم پایه کاربردی 

گروه پژوهشی: پژوهشی اکولوژی و سیستماتیک گیاهی

پژوهشگران: 
پارسا میترا (مسئول طرح)
زینالی امینه (همکار طرح)
گروسی قاسمعلی (همکار طرح)
زارع - (همکار طرح)
نژادابراهیمی صمد (همکار طرح)
اهوازی مریم (همکار طرح)
یوسف زادی مرتضی (همکار طرح)

تاریخ خاتمه:  دی 1392

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 021-29903037-8

نشانی سازمان مجری: تهران، اوین، دانشگاه شهید بهشتی، صندوق پستی: 169- 19835
 

چکیده:

دو تروپان آلکالوئید هیوسیامین و هیوسین از مواد مهم دارویی هستند که از گیاهان خانواده سولاناسه از جمله گیاه بنگ دانه (Hyoscyamus niger) استخراج می شوند. این تروپان آلکالوئیدها به واسطه تاثیر بر روی سیستم عصبی پاراسمپاتیک در درمان تشنج، سیاه سرفه، سل و برونشیت مزمن مورد استفاده قرار می گیرند. بدلیل کاربرد وسیع این آلکالوئیدها در تهیه داروهای مهم از روش های مختلفی برای افزایش این تروپان آلکالوئیدها استفاده می شود.
بدین منظور در این پژوهش، ابتدا بذرهای گیاه بنگ دانه تهیه و پس از جوانه زدن برای ایجاد گیاهچه کامل در محیط کشت
B5 حاوی 1 میکرومولار در لیتر IBA کشت شدند. با توجه به هدف پژوهش، ریشه های جوان برای تکثیر بیشتر به محیط کشت مایع B5 حاوی 1 میکرومولار در لیتر IBA منتقل شدند. از برگ های گیاهچه به عنوان ریزنمونه در القای ریشه مویین استفاده شد. قطعات برگی توسط سه سویه اگروباکتریوم رایزوژنز A4، C58C1 و LBA9402 آلوده شدند. در مرحله بعد، ریشه های حاصل از کشت بافت و ریشه های مویین در غلظت های 0، 0.01، 0.1، 1، 2 و 4 میلی مولار الیسیتورهای متیل جاسمونات، جاسمونات و سالیسیلیک اسید و هر یک در تیمارهای زمانی 0، 24، 96 و 168 ساعت بطور جداگانه و در 3 تکرار کشت شدند. سپس هیوسیامین و هیوسین تولید شده در ریشه ها به وسیله HPLC سنجش و مقایسه شد. همچنین سرعت رشد ریشه ها نیز در این تیمارها مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج نشان داد که بهترین سویه برای القای ریشه مویین، سویه A4 است. بیشترین مقدار هیوسیامین در ریشه های حاصل از کشت بافت که در محیط کشت حاوی 2 میلی مولار سالیسیلیک اسید به مدت 96 ساعت کشت شده بودند به میزان 6.5 میلی گرم بر گرم وزن خشک (8 برابر بیشتر از ریشه های شاهد) مشاهده شد. در تیمارهای مختلف الیسیتور مقدار هیوسین تفاوت معنی داری را نسبت شاهد نشان نداد. بالاترین میزان هیوسین (2.2 میلی گرم بر گرم وزن خشک ریشه) در تیمار 2 میلی مولار جاسمونیک اسید و پس از گذشت 24 ساعت در ریشه های مویین مشاهده شد. بطور کلی، در ریشه های مویین نسبت هیوسین به هیوسیامین بیشتر بود در حالی که در ریشه های حاصل از کشت بافت نسبت هیوسیامین به هیوسین بیشتر بود. همچنین رشد ریشه ها در هر سه الیسیتور با افزایش غلظت کاهش نشان داد.



کلیدواژگان: بنگ دانه، هیوسیامین، هیوسین، الیسیتور، متیل جاسمونات، جاسمونیک اسید، سالیسیلیک اسید

 
 
Title:

Effects of some chemical elicitors on production of tropane alkaloids (hyoscyne and hyoscyamine) in hairy roots and in vitro roots of Hyoscyamus niger L.



Abstract:

Two tropane alkaloids hyoscine (scopolamine) and hyoscyamine are the main medicin, which are extracted from solanaceae plant family such as Hyoscyamus niger. These alkalioids are used for pertussis and chronic bronchitis remedy because of their anti tension pain effects and impression on parasampatic nervous system. Due to importance of alkaloids in drug production, improving the production of tropane alkaloids is severely important, in this cintext.
Therefore in this research, first of all, Hyoscyamus niger seeds were germinated and after that, for production of seedling, they were cultured on B5 medium suplimented with 1
mM/L IBA. Later, for the various experiment, the proliferated roots were cut and transferred into same liquid medium. A method of the hairy roots induction of H. niger was established in this study by infecting leaf discs with three strains of Agrobacterium rhizogenes (C58C1, LBA9402 and A4), followed by, in vitro roots and hairy roots were on B5 medium, containing different concentrations of three elicitors methyljasmonate, jasmonic acid and salicylic acid (0, 0.01, 0.1, 1, 2 and 4 mM) in different exposure time (0, 24, 96 and 168 houres) in three repetition, separately. Finally, the production of two tropane alkaloids, atropine and scopolamine, in different treatments were assayed by HPLC method. As well as roots growth were studied in these treatments.
Result indicated that the best strain for hairy root induction was introduced A4. The highest amount of hyoscyamine in in vitro root was found in 2 mM salycilic acid during the 96 hours of exposure. It was 6.5 mg/g DW (8 fold increase compare to control culture). However, the amount of hyoscyne was not considerably higher compared to those contents in control. In hairy root cultures the highest hyoscyne, 2.2 mg/g DW, was detected after 24 hours in 2 mM jasmonic acid medium. Generally, hyoscyne content in hairy roots was considerably higher compared to those contents in in vitro root. In the contrary, hyoscyamine content in in vitro root was significantly higher than hyoscyne. Moreover, elicitation has a negative effect on the root growth.



Keyword(s): Hyoscyamus niger, Hyoscyne, Hyoscyamine, Elicitor, Methyl jasmonate, Jasmonic acid, Salycilic acid