امکان تولید متابولیت های ثانویه در ریشه های موئین القایی گیاهان شاهبیزک و کنگر فرنگی با استفاده از آگروباکتریوم

انسان با شناخت گیاهان دارویی مختلف به شفا بخشی و اثرات درمانی این گیاهان پی برد و به منظور پیشگیری و درمان بیماری از آنها استفاده کرد. با استفاده از پیشرفت های بیوتکنولوژی، تولیدات طبیعی گیاهان می توانند منبع عظیمی از ترکیبات شیمیائی جدید با منشاء گیاهی را برای کاربردهای گوناگون فراهم کنند. کشت بافت گیاهان دارویی به عنوان یک راه حل مناسب جهت تولید متابولیت های ثانویه با ارزش معرفی شده است. اخیرا کشت ریشه های موئین به عنوان یک منبع پایدار برای تولید متابولیت ها پیشنهاد شده است. ریشه های مویین با استفاده از آگروباکتریوم رایزوژنز تولید می-شوند. بزرگترین مزیت کشت ریشه های مویین این است که اغلب در مقایسه با گیاهان مادری، توان بالایی در تولید متابولیت های ثانویه دارند. دو گیاه شاهبیزک و کنگر فرنگی از گیاهان دارویی مهم و بومی ایران می باشند که به علت دارا بودن متابولیت های ثانویه با ارزش، مصرف دارویی زیادی برای درمان بسیاری از بیماری ها دارند. این گیاهان در حالت طبیعی متابولیت های ثانویه کمی تولید می کنند و در نتیجه برای افزایش متابولیت های ثانویه و توسعه درحد تجاری، استفاده از روش القاء ریشه موئین می تواند مثمر ثمر واقع شود. در این تحقیق جهت ایجاد ریشه های موئین در دو گیاه شاهبیزک و کنگرفرنگی از باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز استرین ar15834 استفاده گردید که نتایج این بخش نشان داد که در ریزنمونه های آلوده شده گیاه شاهبیزک ریشه های موئین تولید گردید. جهت تأیید تراریختی ریشه های موئین تولید شده، آنالیزpcr با استفاده ازآغازگر اختصاصی ژن rolb انجام پذیرفت. نتیجه آنالیز pcr، وجود باندهای تشخیصی مربوط به تکثیر اختصاصی ژن rolb را با اندازه 780 جفت بازی نشان داد و بدین ترتیب تراریختی ریشه های مویین تأیید شد. ولی در اثر هم کشتی ریزنمونه های گیاه کنگر فرنگی با باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز هیچ گونه ریشه موئینی تولید نشد و حتی در اثر استفاده از یکسری عوامل مانند استفاده از استرین های مختلف، اثری از تولید ریشه های موئین در ریزنمونه های گیاه کنگرفرنگی مشاهده نگردید. پس از ایجاد ریشه های موئین در گیاه شاهبیزک، میزان تولید متابولیت های ثانویه در این ریشه ها با استفاده دستگاه hplc ارزیابی گردید. نتاج حاصل نشان داد که میزان هیوسیامین و آسکوپولامین در ریشه های موئین(c1) نسبت به ریشه های طبیعی(c0) گیاه به ترتیب 11 و 3/11 برابر افزایش داشت. همچنین 6 لاین ریشه موئین جداسازی و میزان تروپان آلکالوئیدهای هیوسیامین و آسکوپولامین آنها هم اندازه گیری گردید. عوامل مختلفی از قبیل نوع ریزنمونه، سن گیاهچه، غلظت باکتری، مدت زمان های مختلف آلودگی، مدت هم کشتی و استرین های مختلف برای افزایش تراریختی گیاه شاهبیزک مورد بررسی قرار گرفت، میزان تراریختی 20 تا 30% افزایش یافت. محیط کشت های مختلف از قبیل ms، ms2/1 و b5 بمنظور رشد بهتر ریشه های موئین بررسی شد و محیط کشت ms2/1 بعنوان محیط کشت مناسب برای رشد ریشه ها بخاطر تولید زی توده بیشتر انتخاب گردید. بمنظور افزایش تولید هیوسیامین و آسکوپولامین در ریشه های موئین(c1) از محرکهای اسید جازمونیک، عصاره مخمر و اسید سالسیلیک در غلظت های مختلف استفاده گردید و بالاترین تاثیر مربوط به اسید جازمونیک با غلظت 25 میکرومول مشخص شد. برای باززایی گیاه شاهبیزک از ریشه های موئین لاین(c1)، هورمون های naa و ba با غلظت های مختلف استفاده گردید و مشخص شد که در غلظت 5/0 میکرومول از naa و 5 میکرومول از ba باززایی گیاه انجام گرفت. تراریختی گیاهان باززایی شده با استفاده از آزمون pcr با آغازگرهای اخصاصی ژن rolb تایید گردید. با استفاده از دستگاه hplc میزان هیوسیامین و آسکوپولامین آن تعیین گردید، میزان تولید هیوسیامین و آسکوپولامین در این گیاه تراریخت به ترتیب 01/3 و 57/0 میلی گرم در گرم بود.