پایان نامه ارشد رشته کشاورزی : بررسی اثرات ترکیبات هورمونی درمیزان تولید مواد فنولی درگیاه آلوئه ورا

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته کشاورزی گرايش (بيوتکنولوژی کشاورزی)

با عنوان :  بررسی اثرات ترکیبات هورمونی درمیزان تولید مواد فنولی درگیاه آلوئه ورا

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

 دانشگاه آزاد اسلامی

   واحد دامغان

   دانشکده‌کشاورزی

پايان نامه برای دريافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی کشاورزی

گرايش (بيوتکنولوژی کشاورزی)

عنوان

بررسی اثرات ترکیبات هورمونی درمیزان تولید مواد فنولی درگیاه آلوئه ورا اکوتیپ استان گلستان

استاد راهنما

جناب آقای دکتر مجید معصومیان

 استاد مشاور

جناب آقای دکترجعفرمسعودسينکی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان صفحه
چکیده…………………………………………………………………………………………………………… 1
فصل اول : مقدمه  
1-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………….. 2
1-2 اهمیت موضوع………………………………………………………………………………………… 3
1-3 فرضیات…………………………………………………………………………………………………. 7
1-4 اهداف پژوهش………………………………………………………………………………………… 7
فصل دوم : مروری بر منابع  
2-1 کلیات…………………………………………………………………………………………………….. 8
2-1-1 تاریخچه گیاه آلوئه‌ورا…………………………………………………………………………… 8
2-1-گیاهشناسی…………………………………………………………………………………………….. 9
2-1-3 تکثیر………………………………………………………………………………………………….. 10
2-1-4 گونه‌ها………………………………………………………………………………………………… 11
2-1-5 نیازهای اکولوژیکی………………………………………………………………………………. 11
2-1-6 خواستگاه و دامنه انتشار………………………………………………………………………… 11
2-1-7 خواص دارویی و موارد استفاده………………………………………………………………. 12
2-1-8 موادموثره و ترکیبات…………………………………………………………………………….. 12
2-2 کشت بافت گیاهی……………………………………………………………………………………. 15
2-2-1 تاریخچه کشت بافت گیاهی…………………………………………………………………… 15
2-2-2 اهداف کشت بافت گیاهی……………………………………………………………………… 16
2-2-3 تعریف کشت بافت گیاهی……………………………………………………………………… 16
2-2-4 انواع کشت بافت گیاهی………………………………………………………………………… 17
2-2-5 بررسی اثرات فاکتورهای مختلف در محیط کشت……………………………………… 18
2-2-6 نمک‌های غیرآلی………………………………………………………………………………….. 19
2-2-7 ویتامین‌ها……………………………………………………………………………………………. 19
2-2-8 منبع انرژی…………………………………………………………………………………………… 19
2-2-9 عوامل فیزیکی……………………………………………………………………………………… 20
2-2-10 ریزنمونه……………………………………………………………………………………………. 20
2-2-11 pHمحیط…………………………………………………………………………………………. 20
2-2-12 چگونگی انتخاب محیط کشت………………………………………………………………. 20
2-2-13 ریشه‌زائی………………………………………………………………………………………….. 21
2-3 هورمون‌ها……………………………………………………………………………………………….. 21
2-3-1 اکسین‌ها……………………………………………………………………………………………… 21
2-3-2 سایتوکینین‌ها……………………………………………………………………………………….. 22
2-4 کالوس‌زایی…………………………………………………………………………………………….. 23
2-4-1 انواع کالوس……………………………………………………………………………………….. 23
2-4-2 مراحل رشد کالوس………………………………………………………………………………. 24
2-4-3 اندازه گیری رشد کالوس………………………………………………………………………. 24
2-4-4 آلودگی در کشت کالوس………………………………………………………………………. 24
2-4-5 تاثیر هورمون‌ها در القای کالوس…………………………………………………………….. 25
2-5 کنترل قهوه‌ای شدن…………………………………………………………………………………… 29
2-6 تولید متابولیت‌های ثانویه…………………………………………………………………………… 32
2-7 ریزازدیادی……………………………………………………………………………………………… 34
2-7-1 ریزازدیادی گیاهان از طریق کشت بافت…………………………………………………… 34
2-7-2 انتخاب ریزنمونه…………………………………………………………………………………… 35
2-7-3 تاثیر هورمون‌ها در ریزازدیادی……………………………………………………………….. 36
2-7-4 تاثیر هورمون‌ها در باززایی…………………………………………………………………….. 40
فصل سوم : مواد و روش‌ها  
3-1 مواد گیاهی……………………………………………………………………………………………… 43
3-2 کشت بافت……………………………………………………………………………………………… 43
3-2-1 تهیه محلول ذخیره محیط‌های کشت…………………………………………………………. 43
3-2-1-1 تهیه محلول ذخیره عناصر ماکرو………………………………………………………….. 44
3-2-1-2 تهیه محلول ذخیره عناصر میکرو…………………………………………………………. 44
3-2-1-3 تهیه محلول ذخیره آهن – سدیم………………………………………………………….. 44
3-2-1-4 تهیه محلول ذخیره ویتامین ها……………………………………………………………… 44
3-2-1-5 هورمون‌ها……………………………………………………………………………………….. 45
3-3- تهیه محیط کشت……………………………………………………………………………………. 45
3-4 ضدعفونی نمونه‌های گیاهی……………………………………………………………………….. 45
3-4-1 ضدعفونی اندام گیاهی …………………………………………………………………………. 46
3-5 تهیه ریزنمونه…………………………………………………………………………………………… 46
3-6 روش انجام پژوهش………………………………………………………………………………….. 47
3-6-1 تکثیر………………………………………………………………………………………………….. 47
3-6-2 ریزازدیادی………………………………………………………………………………………….. 47
3-6-2-1 اثر هورمون اکسین……………………………………………………………………………. 48
3-6-2-2 اثر هورمون سیتوکینین……………………………………………………………………….. 48
3-6-3 تاثیر هورمون‌های اکسین بر روی القای کالوس………………………………………….. 48
3-6-4 تاثیر هورمون‌های اکسین بر میزان ترکیبات پلی فنلی………………………………….. 49
3-6-4-1 روش اندازه‌گیری ترکیبات پلی‌فنل………………………………………………………. 49
3-6-4-2 منحنی استاندارد پلی‌فنل‌ها…………………………………………………………………. 49
3-7 صفات مورفولوژیکی مورد بررسی و روش اندازه‌گیری آن‌ها…………………………… 50
3-7-1 تعداد برگ…………………………………………………………………………………………… 50
3-7-2 تعداد ریشه………………………………………………………………………………………….. 50
3-7-3 طول برگ……………………………………………………………………………………………. 50
3-7-4 طول ریشه…………………………………………………………………………………………… 50
3-7-5 تعداد روز تا القای کالوس……………………………………………………………………… 50
3-7-6 درصد کالوس‌زایی……………………………………………………………………………….. 50
3-7-7 مورفولوژی کالوس………………………………………………………………………………. 51
3-7-8 وزن خشک کالوس………………………………………………………………………………. 51
3-8 آنالیز آماری و تجزیه و تحلیل داده‌ها…………………………………………………………… 51
فصل چهارم : نتایج  
4-1 تاثیر هورمون سیتوکینین بر صفات رویشی……………………………………………………. 52
4-1-1 هورمون BAP…………………………………………………………………………………….. 52
4-1-1-1 تعداد برگ………………………………………………………………………………………. 52
4-1-1-2 طول برگ……………………………………………………………………………………….. 54
4-1-1-3 تعداد ریشه……………………………………………………………………………………… 56
4-1-1-4 طول ریشه……………………………………………………………………………………….. 58
4-1-2 هورمون Kin………………………………………………………………………………………. 60
4-1-2-1 تعداد برگ………………………………………………………………………………………. 60
4-1-2-2 طول برگ……………………………………………………………………………………….. 62
4-1-2-3 تعداد ریشه……………………………………………………………………………………… 64
4-1-2-4 طول ریشه……………………………………………………………………………………….. 66
4-2 تاثیر هورمون اکسین بر صفات رویشی………………………………………………………… 68
4-2-1 هورمون NAA……………………………………………………………………………………. 68
4-2-1-1 تعداد برگ………………………………………………………………………………………. 68
4-2-1-2 طول برگ……………………………………………………………………………………….. 71
4-2-1-3 تعداد ریشه……………………………………………………………………………………… 73
4-2-1-4 طول ریشه……………………………………………………………………………………….. 75
4-2-2 هورمون IBA……………………………………………………………………………………… 77
4-2-2-1 تعداد برگ………………………………………………………………………………………. 77
4-2-2-2 طول برگ……………………………………………………………………………………….. 79
4-2-2-3 تعداد ریشه……………………………………………………………………………………… 81
4-2-2-4 طول ریشه……………………………………………………………………………………….. 83
4-3 بررسی اثرمتقابل هورمون‌ها بر صفات رویشی……………………………………………….. 85
4-3-1 تعداد برگ…………………………………………………………………………………………… 85
4-3-2 طول برگ……………………………………………………………………………………………. 88
4-3-3 تعداد ریشه………………………………………………………………………………………….. 91
4-3-4 طول ریشه…………………………………………………………………………………………… 94
4-4 بررسی تاثیر هورمون‌های اکسین بر روی القای کالوس…………………………………… 96
4-5 بررسی تاثیر هورمون‌های اکسین بر روی میزان فنل………………………………………… 99
فصل پنجم : بحث  
5-1 بحث………………………………………………………………………………………………………. 102
5-1-1 ریزازدیادی………………………………………………………………………………………….. 102
5-1-2 تعداد برگ…………………………………………………………………………………………… 102
5-1-3 طول برگ……………………………………………………………………………………………. 106
5-1-4 تعداد ریشه………………………………………………………………………………………….. 108
5-1-5 طول ریشه…………………………………………………………………………………………… 110
5-1-6 تاثیر اکسین‌ها برالقای کالوس…………………………………………………………………. 111
5-2 پیشنهادات………………………………………………………………………………………………. 114
فهرست منابع………………………………………………………………………………………………….. 115
پیوست………………………………………………………………………………………………………….. 123
چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………. 126

چکیده

گیاه دارویی صبرزرد با نام علمی (Aloe barbadensis Mill.) یکی از گیاهان دارویی به شمار می‌رود که به دلیل تولید اسانس‌های باارزش در صنایع داروسازی و بهداشتی استفاده‌های فراوانی دارد. استفاده از سیستم کشت بافت برای ریزازدیادی این گیاه، امکان تولید تعداد زیادی گیاهچه در مدت زمان کوتاه را دارد. با این هدف، پژوهشی بر روی امکان ریزازدیادی و تاثیر تیمارهای هورمونی مختلف بر خصوصیات رویشی گیاه آلوئه‌ورا در شرایط درون‌شیشه‌ای با استفاده از هورمون‌های BAP ، Kin ، IBA و NAA و نیز ترکیبی از هورمون‌های برتر انجام شد. پس از گذشت 35 روز، پارامترهای تعداد برگ، طول برگ، تعداد ریشه و طول ریشه ثبت و مورد ارزیابی قرارگرفت. پاسخ ریزنمونه‌ها بر روی صفات رویشی این گیاه در سطح 01/0 معنی‌دار بوده است. براساس نتایج حاصل حداکثر تعداد برگ در محیط کشت MS دارای5/1 میلی‌گرم بر لیتر BAP با میانگین تعداد برگ 73/4 عدد و 8/0 میلی‌گرم بر لیتر IBA با میانگین تعداد برگ 04/4 عدد، حداکثر ارتفاع برگ‌ها در محیط کشت MS دارای 5/1 میلی‌گرم بر لیتر کینتین با میانگین طول 43/5 سانتی‌متر و 8/0 میلی‌گرم بر لیتر IBA با میانگین طول 83/3 سانتی‌متر، حداکثر تعداد ریشه در محیط کشت MS دارای 5/0 میلی‌گرم بر لیتر کینتین با میانگین تعداد ریشه 29/4 عدد و 8/0 میلی‌گرم بر لیتر NAA با میانگین تعدادریشه 06/7 عدد و حداکثر طول ریشه در محیط کشت MS حاوی 1 میلی‌گرم بر لیتر کینتین با میانگین طول ریشه 50/5 سانتی‌متر و 8/0 میلی‌گرم بر لیتر NAA با میانگین طول ریشه 44/8 سانتی‌متر به عنوان هورمون برتر انتخاب شده و سپس ترکیبی از این هورمون‌ها در قالب طرح فاکتوریل به محیط کشت اضافه شدند به صورتی که حداکثر تعداد برگ در محیط MS دارای 1 میلی‌گرم بر لیتر BAP و 6/0 میلی‌گرم بر لیتر IBA با میانگین 79/4 عدد، بهترین ارتفاع برگ‌ها در محیط کشت MS دارای 1 میلی‌گرم بر لیتر کینتین و 6/0 میلی‌گرم بر لیتر IBA با میانگین طول 44/5 سانتی‌متر و محیط کشت MS دارای 5/1 میلی‌گرم بر لیتر کینتین بدون هورمون IBA با میانگین ارتفاع 43/5 سانتی‌متر به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که حداکثر تعداد ریشه در محیط حاوی 8/0 میلی‌گرم بر لیتر NAA با میانگین 06/7 عدد و طویل‌ترین ریشه در همین محیط کشت با میانگین طول ریشه 44/8 سانتی‌متر حاصل شد که بر این اساس به کارگیری این محیط‌های کشت جهت ریزازدیادی گیاه آلوئه‌ورا توصیه می‌شود.. در بررسی تاثیر هورمون‌های اکسین بر القای کالوس مشخص شد که غلظت 5/1 و 2 میلی‌گرم بر لیتر هورمون 2,4-D و غلظت 2 میلی‌گرم بر لیتر هورمون Picloram با میانگین تعداد 28 روز تا القای کالوس، غلظت 5/1 میلی‌گرم بر لیتر هورمون 2,4-D با 95% کالوس‌زایی و غلظت 5/1 میلی‌گرم بر لیتر هورمون Picloram با وزن خشک 23/0 گرم، بعد از 35 روز به عنوان بهترین هورمون‌ها در القای کالوس معرفی شدند. همچنین کلیه کالوس‌ها در غلظت‌های مختلف NAA ، نرم و به رنگ سبز می‌باشند اما در بقیه اکسین‌ها به رنگ زرد روشن مشخص شد. در بررسی تاثیر هورمون‌های 2,4-D ، NAA و Picloram بر میزان تولید ترکیبات‌فنلی، پاسخ ریزنمونه‌ها در سطح 01/0 معنی‌دار شد. همچنین نتایج حاصل از بررسی اثر هورمون‌های اکسین بر میزان تولید ترکیبات پلی‌فنولی در گیاه آلوئه‌ورا نشان می‌دهد که غلظت 5/1 میلی‌گرم بر لیتر از هورمون 2,4-D با میانگین 984/29 میلی‌گرم بر گرم بیشترین میزان ترکیبات پلی‌فنلی را در این گیاه تولید می‌کند. کلیه داده‌های این پژوهش با استفاده از نرم افزار Spss و در قالب طرح کاملا تصادفی براساس آزمون دانکن مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفته است.

کلمات کلیدی : کشت بافت، صبر زرد (Aloe barbadensis Mill) ، ریزازدیادی، کالوس، ترکیبات پلی‌فنلی

1-1 مقدمه:

بهبود كيفيت غذاي مصرفي هميشه يكي از مهمترين دغدغه‌هاي بشري بوده است. ازاين‌رو اصلاح گياهان به عنوان اصلی‌ترين منبع توليد موادغذايي، جهت افزايش كيفيت و كميت مواد توليدي همواره مورد‌ توجه انسان بوده‌است. در چند دهه گذشته، با گسترش اطلاعات بيوشميايي و كشف مسيرهاي بيوسنتزي انواع متابوليت‌هاي توليدي در گياهان، همچنين شناخت دقيق‌تر ساختارهاي ژنتيكي و دستيابي به روش‌هاي دستورزي ژنتيكي، امكان خلق گياهاني با توانايي‌هاي خارق العاده در توليد انواع متابوليت‌هاي ضروري در گياهان فراهم شده است. در سال‌هاي اخير گياهاني كه قدمت زيادي در رژيم غذايي و دارويي انسان دارند، به علت تاثيرات مطلوب متابوليت‌هاي توليدي و نيز جايگاهي كه اين متابوليت‌ها از نظر فرآيندهاي انتقال ژن دراستانداردهاي ايمني زيستي دارند، در كانون توجه بسياري از محققان رشته‌هاي مختلف اعم از كشاورزي،‌ صنايع‌غذايي، دارويي و پزشكي قرارگرفته‌است (محمدی‌ و ذوالعلی، اسفند1388). در حال حاضر حدود یک سوم داروهای مورد استفاده دارای منشاء گیاهی می‌باشند. کشورهای آسیایی بخصوص هند، چین و ایران سابقه بسیار طولانی دراین زمینه دارند. این گیاهان مواد زیستی بخصوص و فعال با مقادیر بسیار کم تولید می‌کنند که تحت عنوان متابولیت‌های ثانویه نام‌گذاری می‌شوند. در عصر جدید، دانشمندان علوم گیاهی با استفاده از آخرین تکنیک‌های عملی کشت بافت گیاهی، توانسته‌اند از انواع گیاهان، ترکیب‌های بسیار مفیدی را جهت مداوای بیماری‌های سخت و غیرقابل مداوا و موارد استفاده دیگر، بدست آورند. در طی چند دهه اخیر روش‎های متفاوتی با استفاده از بیوتکنولوژی درزمینه پرورش محصولات گیاهی برتر ابداع شده است که از جمله آن‌ها می‌توان روش‌های ایجاد گونه‌های جهش یافته و پلی‌پلوئید را نام برد. کشت سلول، بافت‌ها و اندام‌های گیاهی امکان تکثیر سریع و انبوه بسیاری از گیاهان دارویی مهم و تولید متابولیت‌های ثانویه در شرایط این‌ویترو[1] را فراهم می‌کند. مهمترین روش‌های تکثیر درون‌شیشه‌ای گیاهان، ریزازدیادی[2]، اندام‌زایی ازطریق کالوس[3] و جنین‌زایی سوماتیکی است. گزارش‌های متعددی در زمینه تکثیر گیاهان دارویی از طریق کالزایی وجود دارد. تولید کالوس قابلیت باززایی کالوس و ریشه‌زایی گیاهچه به عوامل متعددی بستگی دارد که مهمترین آن‌ها ژنوتیپ، ریزنمونه و شرایط فیزیولوژیک آنان، نوع محیط‌کشت و عناصرغذایی، عوامل فیزیکی و شرایط محیطی ازقبیل نور، دما، pH ، تنظیم‌کننده‌های‌رشد و ویتامین‌ها می‌باشد (باسو و چاند[4]، 1996؛ ساتیش و بهاواناندان[5]، 1988؛ شاسانی و همکاران[6]1998).

1-2 اهمیت موضوع

کشت سلول، بافت و اندام‌های گیاهی امکان تکثیر انبوه و سریع گیاهان و تولید متابولیت‌های ثانویه را در شرایط In Vitro فراهم می‌سازد. با استفاده از کشت In Vitro گیاه، علاوه بر دسترسی به منبع اولیه دارو در شرایط کنترل‌شده و مستقل از محیط، افزایش تولید ترکیبات نسبت به گیاه و تولید ترکیبات جدید نیز امکان‌پذیر می‌گردد (بورگاد و همکاران[7]، 2002).

گیاهان دارویی از هزاران سال پیش به عنوان یکی از مهمترین منابع دارویی کاربرد داشته‌اند. فناوری زیستی با استفاده از راهکارهایی نظیر کشت سلول، اندام‌ها و بافت‌ها، مهندسی ژنتیک و کاربرد نشانگرهای مولکولی قادر است کارایی و بهره‌وری گیاهان دارویی را به عنوان منابع تجدیدپذیر جهت تولید دارو افزایش دهد. کشت سلول، بافت‌ها و اندام‌های گیاهی امکان تکثیر سریع وانبوه بسیاری از گیاهان دارویی مهم را فراهم نموده است. گیاهان تکثیرشده از طریق کشت‌هایIn Vitro عاری از بیماری و از لحاظ ژنتیکی وکیفی یکنواخت می‌باشند (امیدی و فرزین، 1388).

کشت‌بافت گیاهی در زمینه گیاهان دارویی کاربردهای متعددی دارد که مهمترین آن‌ها عبارتند از: تکثیر انبوه و سریع گیاهان دارویی یکنواخت از لحاظ محتوای ژنتیکی وکیفی، حفظ گونه‌های گیاهی درحال انقراض از طریق نگهداری در شرایط انجماد و تولید متابولیت‌های ثانویه در شرایطIn Vitro از طریق کشت سوسپانسیون سلولی و کشت اندام (مولاباگال وتسای[8]، 2004؛ تریپاتی و تریپاتی[9]، 2003).

روش‌هاي سنتي تكثير گياهان دارويي همانند ساير گياهان شامل روش‌هاي جنسي (تكثير با بذر) و غيرجنسي نظير : قلمه، خوابانيدن، پاجوش و … مي‌باشد. گياهان تكثير شده با بذر عمدتا از لحاظ ژنتيكي يكنواخت نيستند و گياه حاصله داراي تمام خواص گياه مادري نيست. به همين جهت تكثير غيرجنسي به جنسي ترجيح داده مي‌شود. روش‌هاي سنتي تكثيرغيرجنسي عمدتا با مشكلات متعددي از جمله محدوديت گياه مادري و بازدهي پايين مواجه است. كشت‌بافت، نوعي تكثير غيرجنسي است. مزيت تكثير از طريق كشت‌بافت نسبت به ساير روش‌هاي مرسوم، توليد تعداد زيادي گياه درمحیط in Vitro با محتواي ژنتيكي يكسان و كيفيت يكنواخت، در زمان كوتاه‌تر و فضاي نسبتا محدود مي‌باشد (تریپاتی و تریپاتی، 2003).

فناوري زيستي قادر است كارآيي گياهان دارويي را جهت توليد دارو افزايش دهد. كشت سلول، بافت‌ها و اندام‌هاي گياهي امكان توليد سريع و انبوه ژنوتيپ‌هاي مطلوب با محتواي ژنتيكي يكسان و كيفيت يكنواخت، در زمان كوتاه‌تر و فضاي محدود فراهم مي‌سازد. امروزه تعداد زيادي از گياهان دارويي از طريق ريزازديادي قابل تكثير مي‌باشند (امیدی و فرزین، 1391).

تشکیل کالوس مرحله‌ای اساسی در کشت درون‌شیشه‌ای بسیاری از سلول‌ها و بافت‌های گیاهی و نیز برخی از روش‌های مهندسی ژنتیک است. برای مثال، کالوس‌های کشت‌شده در شرایط درون‌شیشه‌ای تکثیر شده و تعداد زیادی سلول ایجاد می‌کنند که از طریق اندام‌زایی یا جنین‌زایی رویشی قابلیت باززایی و تبدیل شدن به گیاه کامل را دارند. علاوه بر این، بافت کالوس عمدتا به عنوان بافت هدف برای دستکاری ژنتیکی استفاده می‌شود و تشکیل کالوس برای باززایی بافت‌های تراریخت لازم است. از کالوس‌های سست و نرم عموما برای ایجاد کشت سوسپانسون سلولی نیز استفاده می‌شود (اثنی‌عشری، 1388).

اين گياه در ايران با نام صبرزرد و يا شاخ بزي نيز معروف است. تنها گونه بومي موجود در ايران آلوئه ورا[10] مي‌باشد كه در نواحي جنوب ايران و گونه آلوئه لیتورالیس[11] در ارتفاعات بشاگرد مي‌رويد. از ميان گونه‌هاي شناخته شده آلوئه، تنها 4 گونه آن براي انسان و دام خوراكي هستند كه گونه آلوئه‌ورا در صدر آن قرار دارد (ميرزايي ندوشن و همكاران، 1383 و آگاروال[12]، 2008).

بكارگيري روش‌هاي نوين زيستي در توليد، تكثير و دست‌ورزي ژنتيكي اين گياه مي‌تواند نقطه عطفي را در صنايع غذايي و دارويي ايجاد نمايد. اين گياه به دليل توانايي بالا در تحمل شرايط سخت خشكي و كم‌آبي، در سرتاسر دنيا گسترش يافته است. بهينه‌سازي فرآيند كشت‌بافت و باززايي آلوئه با تثبيت و واسطه‌گري كشت كالوس، راه‌گشاي انجام تحقيقات بنيادي و كاربردي در زمينه‌هاي مختلفي نظير القاي جنين‌هاي سوماتيكي و توليد بذرمصنوعي، تثبيت كشت‌هاي سوسپانسيون سلولي و اصلاح گياه از طريق تنوع سوماكلونال خواهد بود (محمدی و ذوالعلی، 1388).

به طور کلی در آلوئه‌ها، افزایش رویشی از راه جداسازی پاجوش‌ها و با تقسیم بوته متداول است ولی تکثیر این گیاه از راه جداسازی پاجوش‌ها کند بوده و وقت‌گیر است. بنابراین گیاهان محدودی از یک گیاه مادری به دست می آید. اين موضوع عامل بازدارنده‌اي براي گسترش توليدات صنعتي محسوب مي‌گردد. با توجه به اهمیت گیاه صبرزرد و نبود مواد گیاهی کافی، کشت و کار این گیاه در سطح زیاد ایجاد محدودیت می‌کند که با روش ریزافزایی می‌توان بر این مشکل چیره شد (کواست[13]، 1979؛ ناتالی و همکاران[14]، 1990).

با توجه به این‌که پلی‌فنل‌ها، موادی هستند که در اولین مراحل بیوسنتزی تولید آنتی‌اکسیدان‌های مهمی نظیر فلاونوئید‌ها و آنتوسیانین‌ها را می‌کنند، لذا افزایش تولید این ترکیبات به کمک استفاده از غلظت‌های بهینه هورمون‌های اکسین و سیتوکینین می‌تواند روشی برای افزایش فلاونوئید‌ها و آنتوسیانین‌ها باشد. این دو ماده از مهمترین مواد آنتی‌اکسیدانی می‌باشد که در جلوگیری از بروز سرطان نقش بسیار مهمی دارد. در گیاه آلوئه‌ورا دو متابولیت ثانویه آلودین و امودین از همین مسیر بیوسنتزی استفاده می‌کند. درنتیجه با افزایش تولید ترکیبات پلی‌فنلی می‌توانیم میزان این متابولیت‌های ثانویه ونیز آنتی‌اکسیدان‌ها را افزایش دهیم (احمد و همکاران[15]، 2007).

از آنجایی كه تكثير اين گياه از روش‌هاي مرتبط با بذر، به واسطه وجود نرعقيمي گسترده، راندمان پائيني دارد، تنها راه كشت سنتي آلوئه، تكثير از طریق پاجوش است. با توجه به اينكه در طول يكسال حداكثر تا 4 پاجوش را مي‌توان از يك گياه 2 ساله جداسازي نمود، اين موضوع رشد صنايع غذايي و دارويي مرتبط با اين گياه سودمند را به شدت كند خواهد كرد. لذا كاربرد تكنيك‌هاي مختلف كشت‌بافت در مورد اين گياه بسيار سودمند خواهد بود. با اين حال اكثر تحقيقات انجام شده در راستاي ريز‌ازديادي اين گياه، با روش شاخسارزايي مستقيم مي‌باشد. دليل اين امر، وجود تركيبات گسترده فنولي است كه از بافت‌هاي آلوئه در محيط كشت ترشح مي‌شود. اين موضوع باززايي گياه را از كالوس، به شدت مشكل مي‌كند. گزارشات اندك موجود از روش‌هاي غيرمستقيم كشت ‌بافت گياه آلوئه، گواهي بر اين مدعا است (آگاروال، 2008؛ احمد و همكاران، 2007 و روي و ساركار[16]، 1991 (.

با توجه به قدمت كاربرد آلوئه‌ورا و جايگاه روزافزون آن در فرهنگ غذايي و دارويي مردم و نظر به اينكه محصولات توليدي برپايه آلوئه‌ورا در كانون توجه بسياري از صنايع بزرگ توليدي محصولات غذايي و دارويي قرار دارند، سرمايه‌گذاري در زمينه پروژه‌هاي دست‌ورزي ژنتيكي اين گياه كاملا توجيه اقتصادي خواهد داشت. از سوي ديگر بهينه‌سازي فرآيند كشت ‌بافت و باززايي آلوئه با تثبيت و واسطه‌گري كشت كالوس، راهگشاي انجام تحقيقات بنيادي و كاربردي در زمينه‌هاي مختلفی نظیر القای جنین‌های سوماتیکی و تولید بذر مصنوعی، تثبیت کشت‌های سوسپانسیون سلولی و اصلاح گیاه از طریق تنوع سوماکلونال خواهد بود كه خود نيز به عنوان زمينه‌ساز انجام پروژه‌هاي مرتبط با مهندسي‌ژنتيك و مهندسي مسيرهاي بيوسنتز انواع متابوليت‌ها، مورد‌توجه قرار‌خواهدگرفت. دربسیاری از گزارشات ارائه شده در زمینه القای کالوس در ریزنمونه‌های جداشده از این گیاه، به مشکلات و دشواری‌هایی که در اثر وجود ترکیبات فنولی ایجاد می‌گردند، تاکید شده است. وجود این ترکیبات می‌تواند روند اندام‌زایی و جنین‌زایی غیرمستقیم در انجام پروژه‌های ریزازدیادی از طریق کشت‌بافت گیاه آلوئه را تحت تاثیر قرار دهد. همچنین فرآیند باززایی و اندام‌زایی در گیاه آلوئه‌ورا فرآیندی زمان‌بر است و تکمیل دوره کشت‌بافت آن هفته‌ها به طول می‌انجامد (روی و سارکار، 1991).

  1-3 فرضیات

  1. با بکارگیری هورمون‌های گیاهان می‌توان میزان تولید کالوس را افزایش داد.
  2. نوع و میزان عناصرغذایی محیط‌های مختلف کشت بر روی میزان کالوس‌زایی موثراست.
  3. استفاده از متوقف‌کننده موادفنلی باعث افزایش کارایی تولید کالوس می‌شود.
  4. استفاده ازهورمون‌های گیاهی کارآیی تولید مواد فنلی در کالوس را می‌توان افزایش داد.
  5. با بکارگیری تکنیک‌های کشت‌بافت و بررسی جنبه‌های مختلف موضوع، می‌توان به پروتکلی جهت القای کالوس آلوئه‌ورا به منظور تکثیر انبوه و نیز دسترسی سریع به متابولیت‌های ثانویه دست یافت.

1-4 اهداف پژوهش

  1. تعیین بهترین ترکیب هورمونی به همراه محیط کشت برای تکثیر سریع
  2. تعیین بهترین ترکیب هورمونی برای القای کالوس
  3. افزایش تولید مواد فنلی به کمک هورمون‌های مختلف

تعداد صفحه :141

14700 تومان

پشتیبانی سایت :              serderehi@gmail.com