دانلود رایگان


القاء موتاسيون نقطه‌ای با استفاده از EMS در گياه - دانلود رایگان



دانلود رایگان

دانلود رایگان
القاء موتاسيون نقطه‌ای با استفاده از EMS در گياه بادرنجبويه Melissa officinalis
چکیده
بادرنجبویه با نام علمی Melissa officinalis یکی از انواع گیاهان دارویی می باشد که به دلیل تولید اسانس های با ارزش در صنایع داروسازی و بهداشتی استفاده های فراوانی دارد. این پژوهش با قرار دادن ريز نمونه هاي بادرنجبویه به محيط کشت درون شیشه ای MS انجام شد و هدف تکثیر گیاه از طریق کشت بافت برای استفاده از تاثیر موثرتر ماده جهش زا و بدست آوردن نمونه های گیاهی جدید موتانت شده هم از طریق کشت بافت و هم در محیط مزرعه و بررسی تغییرات میزان مواد موثره اسانس موجود در گیاه در اثر ماده جهش زای اتیل متیل سولفانات (EMS) می باشد. این آزمایش هم بصورت مزرعه ای و هم بصورت آزمایشگاهی (کشت بافتی) مورد بررسی قرار گرفت. در تیمارهای آزمایشگاه، سرشاخه های رشد یافته در محیط MSبدون هورمونرا با غلظت های 0/0% (به عنوان شاهد)، 05/0% و 01/0% و 005/0% EMS و در مدت زمان های 24 و48 ساعت اعمال شدند. در قسمت مزرعه ای نیز از همین غلظت ها و زمان ها استفاده شدند. فاکتورهای مختلف مورفولوژیک از قبیل طول ساقه، طول ریشه، تعداد جوانه در ساقه، تعداد ریشه رونده جانبی، طول برگ و تعداد برگ در ساقه مورد ارزيابي قرار گرفته و پاسخ معنی داری را در سطح 5 درصد نشان دادند اين آزمايش نشان داد كه استفاده از مواد جهش زا در محیط کشت MS نقش بسزایی در تغییر مرفولوژیک این گیاه دارویی دارد. بهترین نتیجه نیز از کشت ریزنمونه های که شامل جوانه های جانبی و انتهایی بوده اند و تحت تیمار با غلظت 01/0% EMS بودند به دست آمد. آنالیز اسانس تیمارها نیز انجام شد که نتیجه آن بی اثر بودن این ماده اتیل متیل سولفانات روی مواد اجراء اسانس این گیاه بوده است.
Melissaofficinalis)، کشت درون شیشه ای، محیط کشت MS، اتیل متیل سولفانات(EMS)، مواد موثره

1-1 مقدمه:
گیاهان دارویی فراوانی در کشور ما می رویند که بسیاری از آن ها دارای طیف وسیعی از خواص دارویی می باشند و در بسیاری از نقاط کشور رشد می یابند. برهمین اساس بررسی و مطالعه گیاهان دارویی ایران با استفاده از ابزارهای امروزی ضروری به نظر می رسد. در حال حاضر در قرن 21، طب گیاهی از جایگاه خاصی برخوردار است به گونه ای که در اتحادیه اروپا قوانینی مبنی بر لزوم انجام آزمایشات بالینی برروی گیاهان دارویی همانند داروهای شیمیایی وضع کرده است که بر اساس آن تمام داروهای گیاهی باید مجوز دریافت نمایند. اولین استفاده از گیاهان دارویی در خاورمیانه و مربوط به عصر پارینه سنگی است. شواهد استفاده از گیاهان دارویی توسط انسان به حدود شصت هزار سال پیش می رسد.
گیاهان به عنوان یکی از اجزاء طبیعت، از دیرگاه پشتوانه غنی نیازهای بشری بوده اند و می توان با اطمینان گفت تا زمانی که انسان در این کره خاکی به سر می برد، به گیاهان نیاز دارد (سلیمان زاده، 1377).
در بحث گیاهان دارویی، محدودیت های کاشت و نگهداری آن ها متعدد می باشد که از آن جمله می توان به کوتاه بودن فصل کاشت و یا برداشت بعضی از گونه های گیاهی، کمبود زمین های مناسب جهت داشت، ناچیز بودن مواد موثره حاصل از گیاه و غیره اشاره کرد (ثقه الاسلام و موسوی، 1385).
یکی از راه های رفع این محدودیت ها کشت بافت گیاهی[1] است. تکنیک های کشت بافت گیاهی درحال حاضر به عنوان یک ابزار قوی جهت رفع مشکلات اساسی و کاربردی بیولوژی گیاهی درآمده است.
استفاده از گیاهان به عنوان دارو از زمان های خیلی دور در معالجه انسان و دام مرسوم بوده است. در حال حاضر حدود یک سوم داروهای مورد استفاده دارای منشاء گیاهی می باشند. 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 می کنند که تحت عنوان متابولیت های ثانویه نام گذاری می شوند.در عصر جدید، دانشمندان علوم گیاهی با استفاده از آخرین تکنیک های عملی کشت بافت گیاهی، توانسته اند از انواع گیاهان ترکیب های بسیار مفیدی را جهت مداوای بیماری های سخت و غیر قابل مداوا و موارد استفاده دیگر، بدست آورند. در طی چند دهه اخیر روش‎های متفاوتی با استفاده از بیوتکنولوژی[2] درزمینه پرورش محصولات گیاهی برتر ابداع شده است که از جمله آن ها می توان روش های ایجاد گونه های جهش یافته[3] و پلی پلوئید[4] را نام برد.
کشت سلول و بافت که به عنوان کشت درون شیشه ای[5] و یا کشت استریل نیز مطرح می شود، ابزاری مهم در مطالعات پایه و کاربردی بوده و دارای کاربردهای تجاری است (رجب بیگی و همکاران، 1385؛سونانداکوماری و همکاران[6]،2003). یکی از این کاربردها امکان ایجاد گیاهان ترانسژنیک با وارد کردن DNA تقریبا از هر منبع دیگری می باشد. شاید اولین قدم در زمینه کشت بافت گیاهی در سال 1756 توسط هنری لوئیس داهامل برداشته شد، زمانی که وی شاهد تشکیل کالوس[7] در حین مطالعه مواد التیام دهنده زخم های گیاهی بود (غضنفری[8]، 1994).
اساس تئوری کشت بافت گیاهی توسط گتلیت هابرلنت از آکادمی علوم آلمان در سال 1902، بعد از آزمایش های وی روی کشت تک سلول ها پیشنهاد گردید (هابرلنت[9]، 1902). توسعه روش های کشت بافت و زیست شناسی مولکولی برای تبادل DNA بین موجودات زنده غیر خویشاوند این امکان را می دهد که ژن های جدیدی از موجودات زنده خارج از سلسله گیاهی به درون گیاهان گیرنده وارد شوند. لذا مطالعه حاضر می تواند کمکی جهت بررسی و واکنش های گیاه بادرنجبویه نسبت به تکنیک های مختلف کشت بافت و باززائی این گیاه از طریق کشت بافت و اثر مواد جهش زائی همچوناتیل متیل سولفانات[10] (EMS) باشد، تا محققین دیگر بتوانند به مطالعه خواص دارویی یا تغییرات لازم در مواد موثره یا فعال (متابولیت های ثانویه) و یا مطالعات انتقال ژن در این گیاه بپردازند.






1-1-1 اهمیت موضوع
برای انجام کشت بافت بادرنجبویه (Melissa officinalis L) از بخش های مختلف گیاه مانند ریشه، برگ، ساقه و گره استفاده شد (سونانداکوماری و همکاران، 2003؛ ساجانا و همکاران[11]، 2011). با توجه به اینکه روش معمول اصلاح و بهبود تولید متابولیت های ثانویه در گیاهان دارویی شامل کاشت آن ها در مزرعه و سپس برداشت و استخراج این مواد به روش های شیمیایی و غیره با مشکلات متعددی نظیر شرایط محیطی و زراعی، صرف زمان، هزینه و استفاده نیروی کار زیاد و همچنین خطرنابودی برخی از گیاهان دارویی کمیاب روبرو است، استفاده از روش های نوین از جمله کشت درون شیشه ای(invitro) ضرورت می یابد به همین منظور اولین بار در سال 1976 توسط زنیک تکنیک کشت سوسپانسیون سلول های گیاهی حاوی متابولیت های ثانویه انجام گرفت. البته در ارتقاء بیوسنتز متابولیت های دارویی در شرایط درون شیشه ای اغلب، گیاهانی انتخاب می شوند که بازده تولید متابولیت های با ارزش در آن ها بالا باشد (باقری و صفاری، 1387).
بادرنجبویه به عنوان یک گیاه دارویی شناخته می شود (امیدبیگی ،1386؛ هوشیار قیصر،1388). تاکنون مطالعات زیادی در مورد تعیین مواد موثره بادرنجبویه صورت گرفته است (رجحان،1362؛ زرگری،1369؛ مومنی وشاهرخی،1377؛ آزادبخت،1378). موارد مصرف و خواص دارویی آن نیز به خوبی مطالعه شده است اما مطالعات کشت بافت و ایجاد جهش زیاد نبوده است. همچنین با در نظر گرفتن اهمیت و خواص دارویی این گیاه، مطالعات کشت بافت، بهینه سازی محیط کشت جهت اهداف مختلف، مطالعه متابولیت های ثانویه ،انتقال ژن و مهندسی ژنتیک برای این گیاه ضرورت دارد.

1-1-2 فرضیات
* کشت بافت یکی از راه های سریع در ازدیاد انبوه بادرنجبویه می باشد.
* بادرنجبویه در محیط کشت همواره در دسترس برای اعمال هر گونه اعمال تیمار از قبیل جهش می باشد.
* ایجاد جهش تا چه میزانی می تواند بر روی مواد موثره و میزان اسانس تغییر ایجاد نماید.




1-1-3 اهداف پژوهش
در این پژوهش تلاش می شود اهداف زیر دنبال شود
*آشنایی با تکنیک کشت بافت گیاه دارویی بادرنجبویه و تکثیر آن در داخل شیشه.
* انتخاب بهترین و مناسب ترین نوع از انواع مخیط های مختلف کشت بافت
* بدست آوردن مقدار قابل توجه گیاه در حال رشد برای اعمال جهش نقطه ای در بادرنجبویه.
*بررسی تغییرات در خصوصیات مورفولوژیکی پس از اعمال جهش در گیاه بادرنجبویه.
* بررسی تغییر در میزان مواد موثره گیاه در غلظت های مختلف ماده جهش زای EMS

1-1-4 ساختار پژوهش
پژوهش حاضر در پنج فصل ارائه شده است. در فصل اول بیان کلی مسئله، هدف پژوهش و دلایل اهمیت موضوع، گیاه شناسی بادرنجبویه و خصوصیات مختلف آن می پردازد. همچنین مباحث مربوط به کشت بافت، تاریخچه و کاربرد آن و فاکتورهای موثر در کشت بافت به دقت مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه، مطالب مربوط به ایجاد جهش و اسانس گیری آن مطرح شده و در این میان به پژوهش های پیشین نیز اشاره خواهد شد.
فصل دوم شامل مروری بر تحقیقات و کارهای پژوهشی انجام شده در رابطه با کشت بافت و اعمال موتاژن ها بر روی گیاهان است.
فصل سوم شامل مواد و روش های مورد استفاده در پژوهش از جمله چگونگی ساخت محیط کشت MS و ویژگی های هر کدام از مواد مورد استفاده دراین محیط است. همچنین در ادامه به روش ضدعفونی کردن گیاه، تهیه ریزنمونه و چگونگی کشت کردن اشاره خواهد شد. روش اسانس گیری از گیاه نیز در این فصل مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
فصل چهارم به بیان نتایج بدست آمده از محاسبه آنالیزهای آماری نمونه های کشت شده و تحت تیمار قرار گرفته با غلظت های مختلف می پردازد.
فصل پنجم شامل چکیده ای از نتایج حاصل از این تحقیق و استدلال و بحث در مورد آنها می باشد و همچنین پیشنهادهایی در مورد کارهای آتی ارائه می دهد.




1-2 کلیات
1-2-1 گیاه شناسی

شکل1-1شمائی از گیاه کامل بادرنجبویه

Melissa officinalis

بادرنجبويه گياهي علفي و چند ساله با نام علمی Melissa officinalisL. از خانواده نعناعیان lamiaceaeکه با نام های فارسی مختلف همچون بادرنگبویه، وارنگ بو، بالنگو، ریحان کوهی، تره خراسانی، مفرح القلب می باشد. روي ريزوم ها گره هاي خاصي وجود دارد. از اين گره ها استلون ها (ريشه راست) و ساير انشعاب هاي ريشه اي به رنگ قهوه اي روشن خارج مي شود. ارتفاع گياه متفاوت است و به شرايط اقليمي محل رويش آن بستگي دارد و بين 50 تا 100 سانتي متر مي باشد. ساقه مستقيم است ولي به ندرت ممكن است به صورت خوابيده روي زمين قرار گيرد (ساقة گياهان جوان معمولاً به صورت خوابيده رشد مي كند). برگ ها پهن، تخم مرغي شكل به طول سه تا شش سانتي متر و به صورت متقابل روي ساقه قرار مي گيرند. برگ ها به رنگ سبز تيره هستند، سطح آنها ناصاف و برجستگيهاي متعددي دارند (شکل1-1). گل ها در قسمت فوقاني گياه و در ناحيه زاويه برگ ها تشكيل مي شوند. غنچه ها معمولاً زردرنگ هستند كه پس از باز شدن به گلهاي سفيد يا بنفش تبديل مي شوند. بذر تخم مرغي شكل و رنگ آن تيره و براق (معمولاً سياه رنگ) است. وزن هزاردانه 6/0 تا 7/0 گرم است (ساری و سیلان[12]،2002؛ رحیمی نیا، 1387).
براياينگياهسهزيرگونه AltissimaوInodora،Officinalis معرفيشدهاست. ازبينزيرگونه هاياينجنس،فقط زيرگونهافيسيناليسدارايارزشاقتصاديبودهورايحه اي شبيهليمويتازهازخودمتصاعدمي كند (باتیارکا و همکاران[13]،2006).
1-2-2 رویش و تکثیر گیاه
رويش گياه از طريق بذر به كندي انجام مي گيرد. رويش گياهان چند ساله در اوايل بهار پس از گرم شدن هوا آغاز مي شود. اندام هاي هوايي گياه در زمستان بر اثر سرمازدگي خشك مي شوند. در اين حالت ريشه زنده است و از فعاليت خفيفي برخوردار است. گل ها اواسط تابستان (اواخر تير – اوايل مرداد) ظاهر مي شوند و نكتار زيادي نيز توليد مي كنند. بوي معطر گل ها باعث جلب حشرات، بخصوص زنبورهاي عسل مي شود. تغذية نكتار گل ها توسط زنبورها سبب افزايش توليد عسل آنها مي شود. ميوة آن از اواسط تابستان (اواخر مرداد) به تدريج مي رسد. پس از رسيدن، دانه ها به اطراف پراكنده مي شوند (امیدبیگی، 1384،1386).
1-2-3 خواستگاه و دامنه انتشار
اينگياه بوميجنوباروپا،آسيايصغيروبخش هايجنوبي آمريكايشمالياست. جمعيت هايبادرنجبويهدرتمام كشورهايمديترانه ايشاملمناطقساحليتركيهوشمال ايرانو بخش هاي جنوبي آمريكايي شمالي پراكندگيدارند (امیدبیگی،1386؛ آدینی و همکاران[14]،2008).
پيشينه كاشت بادرنجبويه به 2000 سال مي رسد و در سراسر اروپا، قفقاز، ایران، ترکمنستان، دامنه های معتدل هیمالیا، هندوستان، مولداویا، اندونزی و امروزه در سراسر جهان كشت مي شود (زرگری، 1368-1380).
1-2-4 نیازهای اکولوژیکی
بادرنجبويه در طول رويش به هواي گرم و نور كافي نياز دارد. بذرها در دماي 10 تا 12 درجة سانتي گراد جوانه مي زنند، ولي دماي مناسب براي جوانه زني 18 تا 20 درجه سانتي گراد است. درجة حرارت مطلوب در طول رويش اين گياه 20 تا 22 درجة سانتي گراد است. بادنجبويه براي مدتي قادر به تحمل درجة حرارت هاي پايين (20- تا 25- درجة سانتي گراد) مي باشد. براي گياهان مسن درجة حرارت هاي پايين براي مدت طولاني مضر بوده و تأثير نامطلوبي بر رشد و نمو و همچنين مواد مؤثرة آنها بر جاي مي گذارد. ريشة بادرنجبويه نسبتاً طويل است. اين ريشه به جذب رطوبت از اعماق زمين قادر بوده و براي مدتي خشكي را تحمل مي نمايد. رويش گياه در سايه نه تنها سبب كند شدن رشد و نمو گياه مي شود، بلكه در كاهش كميت و كيفيت اسانس آن نيز مؤثر است. بادرنجبويه در هر نوع خاكي قادر به رويش مي باشد، و خاك هايي با بافت متوسط و غني از تركيبات كلسيم و مواد و عناصر غذايي، براي رويش اين گياه بسيار مناسب است. بادرنجبويه قادر است خشكي را براي مدتي تحمل كند. ولي كم آبي و خشكي هاي طولاني سبب خشك شدن آن مي شود. در هر دورة آبياري گياهان 30 تا 40 ميلي متر بايد آبياري شوند، PHخاك براي بادرنجبويه 8/4 تا 8 مناسب است (باقری و همکاران،1384؛ رحیمی نیا،1387).

1-2-5 اهمیت دارویی
از مواد مؤثرة اين گياه ، داروهايي براي درمان ناراحتي هاي عصبي و همچنين داروهايي براي مداواي بيماريهاي معده ، قلب و روده اي كه منـشأ عصبي دارنـد تهيـه مي شود. نيرودهنده و ضدتشنج است و به عنوان مقوي معده، بادشكن، تسهيل عمل هضم و معرق و اسانس آن خاصيت آرام كننده با اثر قاطع است. در رفع دلپيچه ناشي از نفخ، درد معده با منشأ عصبي، اختلالات هضمي، طپش قلب سرگيجه و سنكوب بي خوابي، ضعف قلب، احساس صداي مبهم در گوش، نزله هاي مزمن برونش ها، و لوسيون حاصل از دم كرده ي آن يا گرد سرشاخه ها روي زخم ها و جراحات و دردشان را تسكين و مالش دادن جوشانده آن باعث از بين رفتن دردهاي صورت مي شود (فیالوا و همکاران[15]،2008؛ یلدیز، 1387). در برخي كشورها از تنتور بادرنجبويه به عنوان آرام بخش استفاده مي شود. مواد مؤثرة بادرنجبويه به همراه مواد مؤثرة سنبل الطيب اثر درماني يكديگر را تشديد مي كنند.

1-2-6 مواد موثره و اجزاء اسانس
برگ داراي يك ماده تلخ، تانن، كامفز، مواد رزيني+ قندهاي مختلف و اسانس است كه از تركيبات اسانس آن سيترونلال و سيترال، ژرانيول، لينالول، استات اوگنول و اسيد رزماري و فنوليك و فلاونوئيد است. در روغن فرار آن مونوترپنها سيترونلال، سيترال، كمي متيل سترونلات اُسيمن، سترونلول، سزكوئي ترپن ها كاريوفيلين و ژرماكرن است (بیسیت و ویچل[16]،2001؛ بلومنتال و همکاران[17]،2000 ؛ اوانس[18]،2002).اسانسموجوددربرگاينگياهداراياثرهايضدميكروبي،ضدباكتريايي،ضدويروسيوهضم كنندگياستودردرمان اختلالاتوناراحتي هايعصبيوبي نظمي هايمربوطبهمعدهورودهدرسطحوسيعيمورداستفادهقرارمي گيرد (فیالوا و همکاران،2008).

1-2-7 استفاده ها
اسانس بادرنجبويه در صنايع غذايي و صنايع آرايشي و بهداشتي كاربرد زيادي دارد. از بادرنجبويه مي توان به عنوان عطر چاي و همچنين به عنوان طعم دهندة ساير داروها استفاده كرد. اگر چشم ها را با دم کرده بادرنجبویه (پس از صاف کردن آن) بشویند در تقویتچشم مؤثر است. دم کرده 5 درصد بادرنجبویه که طعم و عطر خیلی مطبوعی دارد دررفع بی خوابی کودکان و پیران نتایج خیلی خوبی داده است. جويدن آن دهان را خوشبو مي كند و جوشانده آن براي استحكام لثه و دندان ها مفيد است (امیدبیگی،1384).

1-2-8 کشت بافت گیاهی
به رشد مواد گیاهی عاری از میکروب در شرایط عاری از میکرو ارگانیسم ها مانند محیط غذایی استریل در یک لوله آزمایش، کشت بافت گیاهی اطلاق می شود و شامل کشت پروتوپلاست، سلول، بافت و اندام گیاهی می باشد. این تکنولوژی با نظریه پردازی دانشمند آلمانی، هابرلنت در مورد توانایی تبدیل یک سلول به موجود کامل در اوایل قرن بیستم شروع شد. هابرلنت پیشنهاد کرد که فنونی جهت جداسازی و کشت بافت ایجاد شود و ادعا کرد که اگر محیط و تغذیه سلول های کشت شده تنظیم شود این سلول ها می توانند گیاهان نرمالی را به وجود آورند.

در یک موجود زنده پرسلولی اعم از گیاهی و جانوری بسیاری واحد ساختمانی یعنی سلول وجود دارد که به طور بالقوه دارای ژن های سازنده یک موجود کامل پرسلولی دیگر می باشد و بسته به شرایط محیطی و هورمونی و غیره می توانند تمایز پیدا کرده و بافت ها و اندام های مختلفی تولید کنند و یا اینکه به صورت بی شکل باقی بمانند. بنابراین هر قسمت از یک گیاه ممکن است در شرایط مناسب و ویژه بتواند یک جنین و یک گیاه کامل ایجاد کند. از جمله پایه گذاران این علم ترکول است که در سال 1850 متوجه شد چنانچه قسمتی از ساقه گیاه کاکائو زخمی شود یک توده غیر متمایز در محل زخم تشکیل می شود که برای اولین بار به آن کالوس یا توده سلولی تمایز نیافته گفته شد(ملایری، 1375).
برخلاف سلول های جانوری، سلول گیاهی حتی در مراحل پیشرفته بلوغ و تمایز، در صورتی که سیستم غشائی و هسته آن سالم و فعال باشد، توانائی تغییر به حالت مریستمی و نمو به گیاه کامل را دارد. ایده انجام آزمایشات با استفاده از بافت ها و اندام های مجزا شده گیاهان تحت شرایط آزمایشگاهی کنترل شده، در اواخر قرن نوزدهم مطرح شده و در تحقیقات هابرلند بیان گردیده است (ملایری، 1375). در سال 1961 روش استفاده از آگار در پتری دیش معرفی شد. در این روش سلول های تکی را با آگار گرم شده مخلوط و حاصل را در پتری دیش به صورت یک لایه نازک پهن می کردند. این موضوع که یک سلول منفرد توانائی تقسیم و تکثیر داشته و نهایتا می تواند به یک گیاه کامل تبدیل شود در سال 1965 اعلام شد (افشاری پور، 1372؛ احسان پور،1380).
اولین کشت موفقیت آمیز بافت های گیاهی توسط وایت در سال 1934 انجام شد. در سال 1939 وایت اولین کشت موفقیت آمیز کالوس هویج و توتون را گزارش کرد. در سال 1957 یک مقاله کلیدی توسط اسکوگ و میلر منتشر شد. در آن مقاله آن ها اظهار داشتند که اثرات متقابل بین مقدار اکسین ها و مقدار سیتوکنین ها تعیین کننده نوع رشد و تغییرات ریخت شناختی می باشد(تاجی و همکاران، 1382).
مزيتتكثيرازطريقكشتبافتنسبتبهسايرروش هايمرسوم،توليدتعدادزياديگياه با محتوايژنتيكييكسانوكيفيتيكنواخت،درزمانكوتاه تروفضاينسبتاًمحدودمي باشد(ساتیش و باوان اندان[19]، 1988؛ مانتل و هوگو[20]، 1989 ؛ باسو و چاند[21]، 1996 ؛ شاسانی و همکاران[22]، 1998).

در کشت بافت گیاهی بیشتر اوقات یک ریز نمونه[23] را برای شروع رشد در محیط کشت مصنوعی قرار می دهیم سلول های غیر فعال ، تمایز یافته[24] و تقسیم نشده و ریزنمونه در حین رشد در محیط غذایی ابتدا متحمل تغییراتی برای وارد شدن به حالت مریستمی می شوند (آدام و وندل[25]، 2005). پدیده بازگشت سلول های بالغ به مرحله مریستمی و شکل گیری بافت کالوس را تمایززدایی می نامند. از آنجا که ریزنمونه چند سلولی، متشکل از انواع مختلفی از سلول ها می باشد بنابراین سلول های بافت کالوس نیز هتروژن خواهند بود. توانایی سلول های بافت کالوس برای تمایز یافتن به یک گیاه کامل و یا یک اندام گیاهی را تمایز مجدد[26] می نامند. این دو پدیده یعنی خارج شدن از حالت تمایز با تمایززدایی و تمایز مجدد از ظرفیت های ذاتی سلول های گیاهی هستند و تکامل آنها به گیاه کامل به عنوان توتی پتانسی[27] توصیف می گردد. عموما قبل از اینکه سلول ها بتوانند وارد تمایز مجدد شده و گیاه کامل تولید نمایند مرحله کالوس را بایستی بگذرانند (والن زوئلا و همکاران[28]،1986 ؛فارسی و ذوالعلی،1382).
همچنین استفادهازراه كارهايفناوريزيستيازجملهكشتسوسپانسيونسلولي،كشتاندام(كشت ريشههايموئينوساقه)راهحليمناسببرايتوليدسريعوانبوهمتابوليت هايثانويهمي باشد (پزوت[29]، 1996؛راو و راویش انکار[30]، 2002؛ بورگاد و همکاران[31]،2002؛ مولاباگال و تسای[32]، 2004).
یکی از بخش های مهم بیوتکنولوژی، کشت بافت است که کاربردهای مختلف آن در زمینه گیاهان داروئی، از جنبه های مختلفی قابل بررسی است.

1-2-8-1تاریخچه کشت بافت گیاهی
در سال های اخیر تکنیک های کشت بافت گیاهی به یک ابزار خیلی قوی برای تکثیر و اصلاح گونه های گیاهی زیادی تبدیل شده اند. این تکنولوژی با پژوهش گتلیب هابرلند[33] در مورد پرتوانی سلول در اوایل قرن 20 شروع شد. وی با توجه به این نکته که با دستکاری محیط کشت سلول ها ، سلول های کشت شده مراحل نموی یک رشد عادی را تکرار خواهند نمود،پیشنهاد گسترش تکنیک های جداسازی و کشت بافت های گیاهی را ارائه داد.
کشف اکسین ها توسط ونت و همکاران[34] و کشف سیتوکینین ها توسط اسکوگ و همکاران قبل از اولین کشف موفق بافت های گیاهی در آزمایشگاه صورت گرفت (افشاری پور 1372 ).
اولین کشت موفق کالوس هویج و توتون توسط وایت در سال 1943 گزارش گردید. اسکوگ و میلر نیز در سال 1957 گزارش کردند که اثر متقابل کمی بین اکسین ها و سیتوکینین ها نوع رشد و ریخت زایی گیاه را تعیین می کند. مطالعات آنها بر روی توتون نشان داد که نسبت بالای اکسین به سیتوکینین، ریشه زائی را تحریک نموده و پایین بودن این نسبت، باعث تحریک تشکیل اندام هوائی می شود اما این پاسخ، عمومی نیست.با این که دستکاری نسبت اکسین و سیتوکینین در ریخت زائی گونه های زیادی موفقیت آمیز بوده است، اما امروزه واضح است که عوامل زیاد دیگری بر توانائی سلول ها در کشت برای تمایز ریشه، اندام هوائی یا رویا موثر است (افشاری پور 1372).
ایجاد انگیزه برای بکارگیری تکنیک های کشت بافت گیاهی در تکثیر و اصلاح گونه های گیاهی از کار اولیه مورل و موراشیگ روی تکثیر ارکیده در محیط کشت و تهیه یک محیط کشت جدید با غلظت بالائی از نمک های معدنی توسط موراشیک و اسکوک ناشی شد. از آن به بعد به صورت قابل توجهی رشد یافت و امروزه یک نقش کلیدی در تکثیر، اصلاح و مهندسی ژنتیک گیاهی ایفاء می کند.
1-2-9کاربردهای کشت بافت گیاهی
1-2-9-1 تولید مواد شیمیایی
گیاهان به عنوان منبع مهمی از مواد پیشتاز فرآورده هایی که در صنایع مختلف مانند داروسازی، صنایع غذایی و آرایشی و بهداشتی و کشاورزی مورد استفاده اند (هیناستین و مری[35] 1988).

1-2-9-2 ایجاد گیاهان عاری از عوامل بیماری زایی گیاهی
غلات ممکن است توسط گونه های زیادی از آفات میکروبی، ویروس، باکتریائی و قارچی آلوده می شوند. این آلودگی ها تا حد زیادی موجب کاهش تولید فرآورده کیفیت آن و توان گیاه می شوند. آلودگی در درختان میوه بازده محصول را تا 90% کم می کند. اساس به دست آوردن گیاهان بدون ویروس کشت مریستم انتهایی آنهاست با کشت قطعه کوچکی از مریستم می توان کالوس بدون ویروس تهیه کرد(هیناستین و امری 1988).

1-2-9-3 ایجاد تنوع ژنتیکی
مواد گیاهی که از طریق کشت بافت تکثیر می شوند تغییرات ژنتیکی بالایی را نشان می دهند. زمانی که از کشت کالوس مرتبا زیر کشت گرفته شود گیاهان حاصل سطح پلوئیدی متفاوتی را نشان می دهند و همین تغییرات ناشی از کشت بافت می تواند تنوع ژنتیکی جدیدی را در اختیار اصلاح کننده نباتات قرار دهد (هیناستین و امری 1988)

1-2-9-4 کاربرد کشت بافت گیاهی در کشاورزی،باغبانی و جنگلداری
از اوایل دهه 1970 با توسعه فنون کشت آزمایشگاهی و ابداع روش­های جدید بیولوژی مولکولی، کشت بافت و سلول گیاهی تأثیر چشم گیری در هر دو زمینه اصلاح نباتات و تکثیر رویشی (ریزازدیادی) داشته و ذخیره و نگهداری ذخایر توارثی را تسهیل کرده است. از طرف دیگر، کشت بافت گیاهی بخش جدایی ناپذیر فناوری تراریختی گیاهان است که با استفاده از آن تولید گیاهان تراریخته با انتقال DNA از منابع مختلف امکان پذیر می­شود. به مجموعه این روش­ها، فناوری زیستی گیاهی گفته می­شود که مباحث متنوعی شامل شده و در تحقیقات علمی پایه و همچنین برای مقاصد اقتصادی در زمینه­های کشاورزی، باغبانی و جنگلداری کاربرد دارد.

1-2-9-5 کاربردهای اقتصادی کشت بافت گیاهی
ریزازدیادی یکی از روش­های کشت بافت است که از آن برای ایجاد تعداد زیادی گیاه مشابه از یک گیاه مادری استفاده می­شود. مزیت مهم ازدیاد این است که از طریق آن می­­توان بسیار سریع­تر از روش­های سنتی تعداد زیادی گیاه مشابه تولید کرد. این روش مخصوصاً در دست ورزی ژنتیکی کاربرد زیادی دارد، زیرا از این طریق می­توان گیاه تراریخته جدید را سریعاً تکثیر نمود (علیزاده، 1390).
با استفاده از ریزازدیادی بیش از 10 هزار گونه گیاهی با موفقیت تولید شده­اند. بسیاری از این گونه­ها زینتی هستند، با این وجود این روش برای گیاهان زراعی و درختان میوه نیز مورد استفاده قرار می­گیرد. استفاده از این روش در بعضی از شرایط خاص بسیار مفید است. اولاً در گونه­هایی که تکثیر رویشی در آنها مشکل است و یا گونه­هایی که بذر سرسخت دارند (یعنی به سختی جوانه می­زنند) که از آن جمله می­توان به گونه­های زینتی مانند ارکیده اشاره کرد. مورد دوم شامل موقعی است که آمیزش گیاهان و ازدیاد از طریق بذر، سرعت تکثیر گیاه را کاهش داده و برای مثال در گونه­های درختی موجب به وجود آمدن تنوع ژنتیکی ناخواسته می شود. سومین مورد، کاربرد ریز ازدیادی برای تکثیر گیاهانی است که بعضی از بیمار­های ساختاری در آن ها از طریق روش­های سنتی تکثیر منتقل می­شود ولی از طریق ریزازدیادی مریستم یا بافت­های دیگر امکان انتقال آنها وجود ندارد (افشاری پور 1372).

1-2-9-6 کاربردهای کشت بافت گیاهی در مهندسی ژنتیک و فناوری زیستی
کشت بافت گیاهی جزئی ضروری برای کارهای مهندسی ژنتیک و ایجاد گیاهان تراریخته با خصوصیات جدید است. در بیشتر سال های قرن بیستم، آمیزش گیاهان روشی معمول برای تولید گیاهان زراعی با صفات مطلوب بوده است. با آمیزش گیاهان انتخابی ژن های مطلوب دو یا چند فرد با هم ترکیب شده به طوری که دورگ حاصل دارای ترکیبی از صفات مطلوب خواهد بود.
با گسترش کشت بافت گیاهی و روش های جدید زیست شناسی مولکولی، امکان تبادل DNA بین موجودات غیر خویشاوند نیز فراهم شده است، به طوری که می توان ژن های جدیدی را از موجودات خارج از سلسله ی گیاهان به آنها وارد کرد. علاوه بر این، تغییر ژنوم گیاهی از طریق معرفی و بیان DNA بیگانه (مهندسی ژنتیک)، منجر به ایجاد ژنوتیپ های جدیدی (گیاهان تراریخته) می شود که می توان با استفاده از روش های اصلاح سنتی به اصلاح و بهبود بیشتر آنها کمک نمود.(هیناستین و امری 1988)


[1] Plant Tissus Culture
[2] Biotechnology
[3] Mutant
[4] Poleploid
[5] in vitro
[6] Sunandakumariet al
[7] Callus
[8] Ghazanfari
[9] Haberlant
[10] Ethyl Methane Sulfonate
[11] Sujanaet al
[12] Sari & Ceylan
[13] Bahtyarca et al
[14] Adinee et al
[15] Fialova et al
[16] Bisset & Wichtl
[17] Blumenthal et al
[18] Evans
[19] Satheesh& Bhavanandan
[20] Mantell & Hugo
[21]Basu & Chand
[22]Shasany et al
[23] Explant
[24] Differentiation
[25] Adam & wendel
[26] Rediferentation
[27] Totipotency
[28] Valenzuela et al
[29] Pezzuto
[30] Rao& Ravishankar
[31] Bourgaud et al
[32] Mulabagal & Tsay
[33]Gotte
[34]Went
[35] Heinstein & . Emery


دریافت فایل
جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید





مقاله


پاورپوینت


فایل فلش


کارآموزی


گزارش تخصصی


اقدام پژوهی


درس پژوهی


جزوه


خلاصه


خازن رله

بررسی روند ساخت یک نیروگاه تولید برق

بررسی رابطه نوآوری سازمانی با بهره وری کارکنان

دانلود حل المسائل مهندسی پی داس

تحقیق درباره دستگاه سوئيچ ديجيتال

ویتامین A

دانلود پاورپوینت گنبد و گنبدسازی در هنر و معماری

دانلود پاورپوینت بادگیر و انواع آن در 75 اسلاید

دانلود پاورپوینت بادگیر و انواع آن در 75 اسلاید

رابطه بین تولید ناب و عملکرد بازرگانی شرکت های