نویسندگان

گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

امواج فراصوت با انرژی پایین، آثار فیزیولوژیک متعددی بر سلول‌ها و بافت‌های گیاهی داشته و کاربردهای مهمی در بیوتکنولوژی گیاهی به ویژه در تحریک تولید متابولیت‌های ثانویه دارا است. در پژوهش حاضر، اثر تیمار امواج فراصوت بر کشت سوسپانسیون سلولی گیاه خشخاش ایرانی بررسی شد. برای این منظور، سلول‌های کشت سوسپانسیون با امواج فراصوت تیمار شد. سپس، زنده‌مانی و رشد سلول‌ها، فعالیت برخی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، مقدار پروتئین کل، پراکسید هیدروژن، پرولین و تبائین سلول‌ها در زمان‌های 12، 24، 36، 48 و 144 ساعت پس از اعمال تیمار بررسی شد. نتایج نشان داد که در اثر اعمال تیمار امواج فراصوت، زنده‌مانی و وزن خشک (رشد) سلولی به طور معنی‌داری کاهش یافته است. علاوه بر این، با افزایش مدت زمان پس از اعمال تیمار، زنده‌مانی و رشد سلولی نیز بیشتر تحت تأثیر قرار گرفت، اما مقدار پرولین و پروتئین کل سلولی در اثر اعمال تیمارهای امواج فراصوت و همچنین، با افزایش زمان پس از اعمال تیمار در مقایسه با شاهد افزایش نشان داد. مقدار پراکسید هیدروژن و میزان فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز به طور معنی‌داری تحت تأثیر امواج فراصوت، زمان‌های پس از اعمال تیمار و همچنین اثر متقابل بین آنها قرار گرفت. به ‌طوری‌ که امواج فراصوت باعث افزایش مقدار پراکسید هیدروژن و افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان فوق در مقایسه با سلول‌های شاهد گردید. مقدار تبائین در سلول‌های تیمار شده در مقایسه با سلول‌های شاهد در زمان 48 ساعت پس از اعمال تیمار به طور معنی‌داری افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of ultrasound effects on growth and biochemical characteristics of Iranian poppy cell cultures and thebaine production

نویسندگان [English]

  • Ali Asghar Askari
  • Nasser Zare
  • Rasoul Asghari Zakaria
  • Saeid Khomari
  • Leyli Honarmand

Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of MohagheghArdabili, Ardabil, Iran

چکیده [English]

Low-energy ultrasound shows multiple physiological effects on plant cells and tissues, and has numerous applications in plant biotechnology, especially in elicitation of secondary metabolites production. In this research, the effects of ultrasound on Iranian poppy cell suspension culture were investigated. For this purpose, cell suspension cultures were treated with ultrasound and then, cell viability and growth, activity of some antioxidant enzymes and amount of total protein, hydrogen peroxide, proline and thebaine were measured. The results showed that viability and dry weight (growth) of cells were significantly decreased under ultrasound treatment. In addition, increase in time after treatment led to severe reduction in cell viability and growth. Amount of proline and total protein were increased under ultrasound treatment, compared to the control. Analysis of variance revealed that hydrogen peroxide content of cells and activity of catalase, peroxidase and superoxide dismutase enzymes were significantly influenced by ultrasound, time after treatment and their interaction. So that, ultrasound treatment led to increased content of hydrogen peroxide and also elevated activity of aforementioned antioxidant enzyme in comparison to the control cells. Thebaine production in cells was significantly increased on 48 hours after treatment with ultrasound, compared to that of the control cells.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ultrasound
  • Cell suspension culture
  • Secondary metabolite
  • Papaver bracteatum Lindl