:

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 بهره گرفتن 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).

کشت‌بافت گیاهی در زمینه گیاهان دارویی کاربردهای متعددی دارد که مهمترین آن‌ ها 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).

روش‌های سنتی تكثیر گیاهان دارویی همانند سایر گیاهان شامل روش‌های جنسی (تكثیر با بذر) و غیرجنسی نظیر : قلمه، خوابانیدن، پاجوش و … می‌باشد. گیاهان تكثیر شده با بذر عمدتا از لحاظ ژنتیكی یكنواخت نیستند و گیاه حاصله دارای تمام خواص گیاه مادری نیست. به همین جهت تكثیر غیرجنسی به جنسی ترجیح داده می‌شود. روش‌های سنتی تكثیرغیرجنسی عمدتا با مشكلات متعددی از جمله محدودیت گیاه مادری و بازدهی پایین مواجه است. كشت‌بافت، نوعی تكثیر غیرجنسی است. مزیت تكثیر از طریق كشت‌بافت نسبت به سایر روش‌های مرسوم، تولید تعداد زیادی گیاه درمحیط in Vitro با محتوای ژنتیكی یكسان و كیفیت یكنواخت، در زمان كوتاه‌تر و فضای نسبتا محدود می‌باشد (تریپاتی و تریپاتی، 2003).

فناوری زیستی قادر است كارآیی گیاهان دارویی را جهت تولید دارو افزایش دهد. كشت سلول، بافت‌ها و اندام‌های گیاهی امكان تولید سریع و انبوه ژنوتیپ‌های مطلوب با محتوای ژنتیكی یكسان و كیفیت یكنواخت، در زمان كوتاه‌تر و فضای محدود فراهم می‌سازد. امروزه تعداد زیادی از گیاهان دارویی از طریق ریزازدیادی قابل تكثیر می‌باشند (امیدی و فرزین، 1391).

این گیاه در ایران با نام صبرزرد و یا شاخ بزی نیز معروف است. تنها گونه بومی موجود در ایران آلوئه ورا[10] می‌باشد كه در نواحی جنوب ایران و گونه آلوئه لیتورالیس[11] در ارتفاعات بشاگرد می‌روید. از میان گونه‌های شناخته شده آلوئه، تنها 4 گونه آن برای انسان و دام خوراكی هستند كه گونه آلوئه‌ورا در صدر آن قرار دارد (میرزایی ندوشن و همكاران، 1383 و آگاروال[12]، 2008).

:

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 بهره گرفتن 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).

کشت‌بافت گیاهی در زمینه گیاهان دارویی کاربردهای متعددی دارد که مهمترین آن‌ ها 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).

روش‌های سنتی تكثیر گیاهان دارویی همانند سایر گیاهان شامل روش‌های جنسی (تكثیر با بذر) و غیرجنسی نظیر : قلمه، خوابانیدن، پاجوش و … می‌باشد. گیاهان تكثیر شده با بذر عمدتا از لحاظ ژنتیكی یكنواخت نیستند و گیاه حاصله دارای تمام خواص گیاه مادری نیست. به همین جهت تكثیر غیرجنسی به جنسی ترجیح داده می‌شود. روش‌های سنتی تكثیرغیرجنسی عمدتا با مشكلات متعددی از جمله محدودیت گیاه مادری و بازدهی پایین مواجه است. كشت‌بافت، نوعی تكثیر غیرجنسی است. مزیت تكثیر از طریق كشت‌بافت نسبت به سایر روش‌های مرسوم، تولید تعداد زیادی گیاه درمحیط in Vitro با محتوای ژنتیكی یكسان و كیفیت یكنواخت، در زمان كوتاه‌تر و فضای نسبتا محدود می‌باشد (تریپاتی و تریپاتی، 2003).

فناوری زیستی قادر است كارآیی گیاهان دارویی را جهت تولید دارو افزایش دهد. كشت سلول، بافت‌ها و اندام‌های گیاهی امكان تولید سریع و انبوه ژنوتیپ‌های مطلوب با محتوای ژنتیكی یكسان و كیفیت یكنواخت، در زمان كوتاه‌تر و فضای محدود فراهم می‌سازد. امروزه تعداد زیادی از گیاهان دارویی از طریق ریزازدیادی قابل تكثیر می‌باشند (امیدی و فرزین، 1391).

این گیاه در ایران با نام صبرزرد و یا شاخ بزی نیز معروف است. تنها گونه بومی موجود در ایران آلوئه ورا[10] می‌باشد كه در نواحی جنوب ایران و گونه آلوئه لیتورالیس[11] در ارتفاعات بشاگرد می‌روید. از میان گونه‌های شناخته شده آلوئه، تنها 4 گونه آن برای انسان و دام خوراكی هستند كه گونه آلوئه‌ورا در صدر آن قرار دارد (میرزایی ندوشن و همكاران، 1383 و آگاروال[12]، 2008).

بكارگیری روش‌های نوین زیستی در تولید، تكثیر و دست‌ورزی ژنتیكی این گیاه می‌تواند نقطه عطفی را در صنایع غذایی و دارویی ایجاد نماید. این گیاه به دلیل توانایی بالا در تحمل شرایط سخت خشكی و كم‌آبی، در سرتاسر دنیا گسترش یافته است. بهینه‌سازی فرایند كشت‌بافت و باززایی آلوئه با تثبیت و واسطه‌گری كشت كالوس، راه‌گشای انجام تحقیقات بنیادی و كاربردی در زمینه‌های مختلفی نظیر القای جنین‌های سوماتیكی و تولید بذرمصنوعی، تثبیت كشت‌های سوسپانسیون سلولی و اصلاح گیاه از طریق 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. این موضوع عامل بازدارنده‌ای برای گسترش تولیدات صنعتی محسوب می‌گردد. 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 تكثیر این گیاه از روش‌های مرتبط با بذر، به واسطه وجود نرعقیمی گسترده، راندمان پائینی دارد، تنها راه كشت سنتی آلوئه، تكثیر از طریق پاجوش است. با توجه به اینكه در طول یكسال حداكثر تا 4 پاجوش را می‌توان از یک گیاه 2 ساله جداسازی نمود، این موضوع رشد صنایع غذایی و دارویی مرتبط با این گیاه سودمند را به شدت كند خواهد كرد. لذا كاربرد تكنیك‌های مختلف كشت‌بافت در مورد این گیاه بسیار سودمند خواهد بود. با این حال اكثر تحقیقات انجام شده در راستای ریز‌ازدیادی این گیاه، با روش شاخسارزایی مستقیم می‌باشد. دلیل این امر، وجود تركیبات گسترده فنولی است كه از بافت‌های آلوئه در محیط كشت ترشح می‌شود. این موضوع باززایی گیاه را از كالوس، به شدت مشكل می‌كند. گزارشات اندك موجود از روش‌های غیرمستقیم كشت ‌بافت گیاه آلوئه، گواهی بر این مدعا است (آگاروال، 2008؛ احمد و همكاران، 2007 و روی و ساركار[16]، 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

  4. مقالات و پایان نامه ارشد

  5.  

بكارگیری روش‌های نوین زیستی در تولید، تكثیر و دست‌ورزی ژنتیكی این گیاه می‌تواند نقطه عطفی را در صنایع غذایی و دارویی ایجاد نماید. این گیاه به دلیل توانایی بالا در تحمل شرایط سخت خشكی و كم‌آبی، در سرتاسر دنیا گسترش یافته است. بهینه‌سازی فرایند كشت‌بافت و باززایی آلوئه با تثبیت و واسطه‌گری كشت كالوس، راه‌گشای انجام تحقیقات بنیادی و كاربردی در زمینه‌های مختلفی نظیر القای جنین‌های سوماتیكی و تولید بذرمصنوعی، تثبیت كشت‌های سوسپانسیون سلولی و اصلاح گیاه از طریق 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. این موضوع عامل بازدارنده‌ای برای گسترش تولیدات صنعتی محسوب می‌گردد. 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 تكثیر این گیاه از روش‌های مرتبط با بذر، به واسطه وجود نرعقیمی گسترده، راندمان پائینی دارد، تنها راه كشت سنتی آلوئه، تكثیر از طریق پاجوش است. با توجه به اینكه در طول یكسال حداكثر تا 4 پاجوش را می‌توان از یک گیاه 2 ساله جداسازی نمود، این موضوع رشد صنایع غذایی و دارویی مرتبط با این گیاه سودمند را به شدت كند خواهد كرد. لذا كاربرد تكنیك‌های مختلف كشت‌بافت در مورد این گیاه بسیار سودمند خواهد بود. با این حال اكثر تحقیقات انجام شده در راستای ریز‌ازدیادی این گیاه، با روش شاخسارزایی مستقیم می‌باشد. دلیل این امر، وجود تركیبات گسترده فنولی است كه از بافت‌های آلوئه در محیط كشت ترشح می‌شود. این موضوع باززایی گیاه را از كالوس، به شدت مشكل می‌كند. گزارشات اندك موجود از روش‌های غیرمستقیم كشت ‌بافت گیاه آلوئه، گواهی بر این مدعا است (آگاروال، 2008؛ احمد و همكاران، 2007 و روی و ساركار[16]، 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
موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...