به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « hairy root » در نشریات گروه « زیست شناسی »

تکرار جستجوی کلیدواژه « hairy root » در نشریات گروه « علوم پایه »
  • علی احمدی پزوه، مجید طالبی*، بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی

    القا و تولید ریشه مویین در زرین گیاه (Dracocephalum kotschyi Boiss.) به عنوان یکی از تکنیک های کشت بافتی و زیست محیطی در تولید متابویت های ثانویه این گیاه، مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار به صورت کشت درون شیشه ای انجام گرفت. بهترین سویه اگروباکتریوم رایزوژنز از میان سویه های MSU، A7 و A4-N از برگ های چهار هفته ای زرین گیاه و بهترین سن برگ جهت تلقیح با باکتری، از گیاهچه های دو هفته ای، سه هفته ای و چهار هفته ای انتخاب شدند. به منظور القای ریشه مویین مناسب ترین محیط کشت در مرحله هم کشتی از میان محیط کشت های MS و MS فاقد ترکیبات حاوی عناصر پرمصرف (NH4NO3، KNO3، CaCl2 و KH2PO4) و در مرحله پس از هم کشتی از میان محیط کشت های MS و MS حاوی ال-گلوتامین به غلظت 1/0 گرم بر لیتر انتخاب شدند. بیش ترین درصد ریشه زایی به هنگام استفاده از سویه MSU (%90)، برگ چهار هفته ایی (28/82 درصد) و محیط کشت MS فاقد ترکیبات پرمصرف در مرحله هم کشتی و محیط کشت MS حاوی ال-گلوتامین در مرحله پس از هم کشتی (78/75 درصد) مشاهده شد. تراریختگی ریشه های مویین تشکیل شده نیز از طریق واکنش زنجیره ای پلی مراز و به وسیله آغازگرهای ژن های rolC و aux1 تایید شد. نتایج نشان داد که تولید ریشه مویین از این گیاه به نوع سویه، سن برگ و نوع محیط کشت بستگی داشت. در حالی که نوع سویه و سن برگ تاثیری بر روی طول ریشه تشکیل شده نشان نداد. نتایج حاصل از این مطالعه می تواند در تولید ترکیبات دارویی این گیاه مانند رزمارینیک اسید از طریق تکنیک بهینه سازی شده ریشه مویین مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: اگروباکتریوم رایزوژنز, ال-گلوتامین, ریشه مویین, محیط کشت MS}
    Ali Ahmadi Pozveh, Majid Talebi*, Badraldin Ebrahim Sayed Tabatabaei

    Hairy root induction and production in Dracocephalum kotschyi Boiss. was investigated as an environmental and tissue culture technique for producing secondary metabolites. For this purpose, an in vitro experiment was carried out in the form of a completely randomized design (CRD) with four replicates. The best strain of Agrobacterium rhizogenes among MSU, A7 and A4-N strains from four-week-old leaves of D. kotschyi and the best age of leaves for inoculation with A. rhizogenes from two, three and four-week-old seedlings were chosen. In order to induce hairy roots, the most appropriate culture medium in the co-cultivation and post-co-cultivation phases was selected among the MS and MS culture media without macro elements (NH4NO3, KNO3, CaCl2, and KH2PO4) and the MS and MS culture media containing L-glutamine (0.1 g/L), respectively. The highest percent transgenic hairy root was observed in the MSU strain (90%), four-week old leaf explants of D. kotschyi seedlings (82.28%) and MS medium without macro elements in the co-cultivation stage, and MS medium containing L-glutamine in the post-co-cultivation stage (75.78%). PCR analysis also verified the transgenic nature of the hairy roots using rolC, aux1 and virD specific primers. The results showed that hairy root production in D. kotschyi depended on the type of A. rhizogenes strain, the age of the explant, and the MS medium. Nevertheless, the length of the produced hairy root in D. kotschyi did not depend on the type of A. rhizogenes strain and the age of the explant. The results of this study can be used in the production of medicinal compounds from this plant, such as rosmarie acid, through the optimized hairy root technique.

    Keywords: Agrobacterium rhizogenes, L-glutamine, Hairy root, MS medium}
  • احد هدایتی، بهمن حسینی*، رامین ملکی، خاویر پالازون
    نانوذرات به عنوان گروهی جدیدی از محرک ها برای تولید متابولیت های با ارزش استفاده می شوند. این مطالعه، تاثیر نانو ذرات سیلیسیم دی اکسید بر برخی خصوصیات فیتوشیمیایی ریشه های مویین دو گونه بذرالبنج مشبک و کوتاه مطالعه شد. ریشه های مویین از تلقیح ریزنمونه های کوتیلدون (در گونه مشبک) و برگ (در گونه کوتاه) با باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز تولید شد. سپس تاثیر غلظت های مختلف نانو ذرات سیلیسیم دی اکسید (0، 25، 50، 100 و 200 میلی گرم بر لیتر) و مدت زمان تیمار (24 و 48 ساعت) بر میزان وزن تر، ظرفیت آنتی اکسیدانی و برخی ترکیبات پلی فنولی در ریشه های مویین دو گونه بذرالبنج مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حداکثر وزن تر (48/10 گرم) در ریشه های مویین تیمار شده با 25 میلی گرم بر لیتر محرک و مدت زمان تیمار 48 ساعت در گونه کوتاه بدست آمد. بیشترین میزان DPPH (05/18 درصد) و FRAP (mmol Fe+2 g-1 FW 26/6) به ترتیب در گونه مشبک تیمار شده با 25 و 200 میلی گرم بر لیتر محرک و مدت زمان تیمار 48 و 24 ساعت مشاهده گردید. حداکثر میزان ترکیب با ارزش رزمارینیک اسید (02/9 میکرو گرم بر گرم وزن تر) در گونه مشبک تیمار شده با 25 میلی گرم بر لیتر محرک و مدت زمان تیمار 48 ساعت مشاهده گردید، در حالی که این ترکیب در ریشه های مویین گونه کوتاه شناسایی نگردید. نتایج مشخص کرد که نانو ذرات سیلیسیم دی اکسید می تواند به عنوان یک محرک جهت افزایش برخی ترکیبات پلی فنولی و ظرفیت آنتی اکسیدانی در ریشه های مویین بذرالبنج مشبک و کوتاه استفاده شود.
    کلید واژگان: بذرالبنج, ترکیبات پلی فنولی, ریشه موئین, محرک, نانو ذرات سیلیسیم دی اکسید}
    Ahad Hedayati, Ramin Maleki, Javier Palazon
    Nanoparticles are used as a new group of elicitors for the production of valuable metabolites. In the present study, the effects of silicon dioxide nanoparticles (SiO2 NPs) as abiotic elicitor on some phytochemical traits in H. reticulatus and H. pusillus hairy root cultures were analyzed. Hairy roots were obtained from cotyledon (H. reticulatus) and leaf (H. pusillus) explants Inoculated with Agrobacterium rhizogenes. The effect of silicon dioxide nanoparticles concentrations (0, 25, 50, 100 and 200 mg L-1) with two exposure times (24 and 48h) on fresh weight, antioxidant capacity and some polyphenol compounds in hairy roots of two Hyoscyamus species were investigated. Results showed that the highest hairy roots fresh weight (10.48 g) were found in the medium treated with 25 mg L-1 SiO2 NPs at 48 hours of exposure time in H. pusillus hairy root cultures. Overall High amount of DPPH (18.05%) and FRAP (6.26 mmol Fe+2 g-1 FW) was observed in H. reticulatus hairy roots elicited by 25 and 200 mg L-1 SiO2 NPs at 48 and 24h of exposure time, respectively. Rosmarinic acid content (9.02 μg g-1 FW) with 1.65-fold boost compared to control, was observed in H. reticulatus hairy roots culture elicited with SiO2 NPs (25 mg L-1) after 48 h exposure time, while this compound was not detected in H. pusillus hairy roots. The results demonstrate that silicon dioxide nanoparticles can be used as effective and abiotic elicitor to increase some polyphenol compound and antioxidant capacity in H. reticulatus and H. pusillus hairy root cultures.
    Keywords: Elicitor, hairy root, Hyoscyamus, Polyphenolic compounds, Silicon dioxide nanoparticles}
  • مدینه خضرلو، بهمن حسینی*، جعفر امیری
    بذرالبنج مشبک گیاهی علفی، دوساله و متعلق به تیره سیب زمینی سانان می باشد و به دلیل تولید آلکالوییدهای تروپانی هیوسیامین و آسکوپولامین به طور گسترده ای در پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. در پژوهش حاضر، به منظور افزایش تولید آلکالوییدهای تروپانی، کشت ریشه مویین مشتق شده از ریزنمونه برگ های لپه ای تراریخت شده با سویه ی A7 Agrobacterium rhizogenes، توسط نسبت های مختلف نیترات به آمونیوم تحریک گردیدند. تاثیر نسبت های مختلف نیترات به آمونیوم (1/5 : 9/9، 25/10 : 75/19، (شاهد) 5/20 : 5/39، 41 : 79 و 82 : 158 میلی مولار) در دو تیمار زمانی (24 و 48 ساعت) مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس مقایسه میانگین، بیشترین محتوای هیوسیامین و آسکوپولامین (5/1 و 17/1 برابر بیشتر از شاهد)، به ترتیب در تیمار نسبت 1/5 : 9/9 میلی مولار نیترات به آمونیوم به-مدت 24 ساعت مشاهده گردید. همچنین، بیشترین فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی کاتالاز (612/35 میکرومول بر دقیقه بر میلی گرم پروتئین)، 24 ساعت پس از تیمار با نسبت 82 : 158 میلی مولار نیترات به آمونیوم، پراکسیداز (373/64 میکرومول بر دقیقه بر میلی گرم پروتئین)، 48 ساعت پس از تیمار با نسبت 82 : 158 میلی مولار نیترات به آمونیوم و آسکوربات پراکسیداز (16/156 میکرومول بر دقیقه بر میلی گرم پروتئین)، 48 ساعت پس از تیمار با نسبت 25/10 : 75/19 میلی مولار نیترات به آمونیوم به دست آمد. با توجه به این نتایج، محرک نیترات به آمونیوم می تواند در بیوتکنولوژی گیاهی به عنوان محرک موثر جهت تولید متابولیت های ثانوی گیاهی از جمله آلکالوییدهای تروپانی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: آلکالوئیدهای تروپانی, بذرالبنج مشبک, محرک, ریشه موئین, نیترات به آمونیوم}
    Madineh Khezerluo, Jafar Amiri
    Hyoscyamus reticulatus L. is an herbaceous, biennial plant, belonging to Solanaceae family and Due to production of tropane alkaloids such as hyoscyamine and scopolamine are widely used in medicine. In the present study, in order to increase production of tropane alkaloids, cotyledon-derived hairy root cultures transformed with Agrobacterium rhizogenes strain A7, elicited by various ratio of nitrate to ammonium. The effect of different ratio of nitrate to ammonium (9.9:5.1, 19.75:10.25, 39.5:20.5 (control), 79:41 and 158:82 mM) in two exposure times (24 and 48 h) were investigated. According to the ANOVA results, the highest hyoscyamine and scopolamine production (about 1.5-fold and 1.17-fold increase over the control) was observed in treatment 9.9: 5.1 mM nitrate to ammonium at 24 hours of exposure time, respectively. Therefore, the highest catalase antioxidant enzymes activity (23/40 µmol min-1 mg-1 pro) and peroxidase (145/32 µmol min-1 mg-1 pro) and ascorbate peroxidase (24/22 µmol min-1 mg-1 pro), was obtained in nitrate to ammonium ratio (158: 82 mM) with 24 hours exposure time. According to these results, nitrate to ammonium ratio as elicitor can be used as effective strategies in plant biotechnology in order toenhance production of plant secondary metabolites such as tropane alkaloids.
    Keywords: Elicitation, hairy root, Hyoscyamus reticulatus L, Nitrate to ammonium, Tropane alkaloid}
  • Shirin Yousefian, Tahmineh Lohrasebi *, Mohsen Farhadpour, Kamahldin Haghbeen
    In this study, hairy root induction in leaf and stem explants of Mentha spicata using various Agrobacterium rhizogenes strains was established for the first time. Although inoculation of explants by immersion method resulted in tissue necrosis, direct injection of explants by all examined strains (A13,R318,A4,GMI 9534 and ATCC15834) was effective. All different parts of the stem were susceptible to A. rhizogenes infection. However, the middle and lower internodes showed a higher rate of transformation. Among the different strains, the strain A13 exhibited the highest infection efficiency (almost 75% of the explants). A13 and R318-infected hairy roots showed the highest biomass production (close to 60 mg/flask), while infection with GMI 9534 produced the highest content of phenolic acids. Finally, the effect of phytohormone elicitation on hairy root growth and phenolic acid biosynthesis was investigated. A substantial increase in root growth and phenolic acids accumulation was obtained followed by 0.3 mg L-1 IBA and 100µM MeJA treatment, respectively.
    Keywords: mentha spicata, Phenolic acids, Agrobacterium rhizogenes, Hairy root, IBA, MeJA}
  • حنانه تشکری میانرودی، محسن شریفی *، نجمه احمدیان چاشمی، ناصر صفایی، مهرداد بهمنش
    لیگنان ها گروه بزرگی از ترکیبات فنلی باارزش می باشند که در بسیاری از گیاهان از جمله خانواده کتان (Linaceae) وجود دارند. در تحقیق حاضر، اثر نسبت های مختلف عصاره سلولی و محیط کشت قارچ Piriformospora indica بر تولید ترکیبات فنلی در ریشه های موئین کتان سفید (Linum album) مورد مطالعه قرار گرفت. مقدار لیگنان های لاریسی رسینول، پینورسینول، پودوفیلوتوکسین و 6-متوکسی پودوفیلوتوکسین در ریشه های موئین به وسیله HPLC اندازه گیری شد. همچنین، در راستای درک سازوکار تازن های قارچی، فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیا لیاز (PAL) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین میزان پودوفیلوتوکسین و 6-متوکسی پودوفیلوتوکسین تحت تاثیر نسبت 1 درصد محیط کشت قارچی به ترتیب 9/248 میکروگرم و 69/59 میلی گرم بر گرم وزن خشک و لاریسی رسینول و پینورسینول در نسبت های 1 و 5/0 درصد عصاره سلولی به ترتیب به میزان 68/144 و 68/72 میکروگرم بر گرم وزن خشک مشاهده شد. همچنین بیشترین میزان فنل کل، فلاوونوئید ها و لیگنین تحت تاثیر نسبت 5 درصد و فلاونول در نسبت 1 درصد محیط کشت فارچی اندازه گیری شد که به ترتیب 3/3،6/4، 6/1 و 1/2 برابر نسبت به ریشه های شاهد افزایش یافتند. علاوه بر آن، فعالیت آنزیم PAL با افزایش عصاره سلولی و محیط کشت قارچی در ریشه های مویین افزایش یافت و بالاترین فعالیت آن در ریشه های موئین تیمار شده با عصاره سلولی و محیط کشت قارچی به ترتیب در نسبت های 1 و 5 درصد (v/v) مشاهده گردید. با توجه به نتایج بدست آمده، محیط کشت قارچی تاثیر بیشتری بر تولید ترکیبات فنلی بخصوص لیگنان ها داشته است.
    کلید واژگان: ریشه موئین, کتان سفید, لیگنان, محیط کشت قارچ, Piriformospora indica}
    Hannaneh Tashackori Mianroudi, Mohsen Sharifi *, Najme Ahmadian Chashmi, Naser Safaie, Mehrdad Behmanesh
    Lignans are a large group of important phenolic compounds and synthesized by many plants such as Linaceae family. In this research, the effects of different concentrations of mycelium extract and culture medium of Piriformospora indica on the levels of phenolic compounds in L. album hairy roots were investigated. The amount of lariciresinol, pinoresinol, podophyllotoxin and 6-methoxy podophyllotoxin were also analyzed by HPLC. To study the fungal elicitors’ mechanism of action, phenylalanine ammonia-lyase (PAL) enzyme activity was investigated. Results showed that maximum amounts of podophyllotoxin and 6-methoxy podophyllotoxin were at 1 % (v/v) of fungal medium, 248.9 µg/g and 59.59 mg/g DW, respectively and the highest amounts of lariciresinol and pinoresinol respectively were seen at 1 and 0.5 % (v/v) of mycelium extract, 144.68 and 72.68 µg/g DW. Maximum amounts of total phenol, flavonoid and lignin were analyzed at 5 % (v/v) and flavonol at 1 % (v/v) fungal culture treatments which were 3.3, 4.6, 1.6 and 2.1 -fold greater than those of control. The activity of PAL enzyme was induced by mycelium extract and fungal medium, reaching a peak at 1 % and 5 % (v/v), respectively. Consider to these results, fungal culture medium was more effective than mycelium extract for stimulation of phenolic compound production.
    Keywords: fungal culture, hairy root, lignan, Linum album, Piriformospora indica}
  • میترا پارسا *، امینه زینالی
    تروپان آلکالوئیدها نقش حیاتی در کنترل بیماری هایی چون شوک سمی و سپتیک دارند. در این تحقیق، اثرات الیسیتورهای متیل جاسمونات و جاسمونیک اسید بر میزان آلکالوئیدهای آتروپین و اسکوپولامین در ریشه های حاصل از کشت بافت و ریشه مویین صورت گرفت. بنابراین، ریشه ها، تحت تاثیر این الیسیتورها با غلظت های 0، 1/0، 1، 2 و 4 میلی مولار و هر یک در تیمارهای زمانی 24، 96 و 168ساعت کشت شدند. در نهایت میزان تروپان آلکالوئیدها با استفاده از HPLC سنجش و مقایسه شدند. همچنین سرعت رشد ریشه ها نیز در این تیمارها مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین مقدار آتروپین و اسکوپولامین در ریشه های حاصل از کشت بافت، به ترتیب در غلظت 1 و 1/0 میلی مولار متیل جاسمونات و پس از گذشت 96 ساعت مشاهده شد. در ریشه های مویین نیز بیشترین مقدار آتروپین و اسکوپولامین در غلظت 2 میلی مولار متیل جاسمونات و 96 ساعت تیماردهی مشاهده شد. در مورد جاسمونیک اسیدها نیز در ریشه های حاصل از کشت بافت، بیشترین مقدار آتروپین و اسکوپولامین در غلظت 4 میلی مولار و به ترتیب پس از گذشت 24 و 96 ساعت مشاهده شد. مقدار اسکوپولامین در این غلظت نسبت به شاهد 8 برابر افزایش (3/499 میکرو گرم بر گرم وزن خشک) نشان داد. در ریشه های مویین نیز بیشترین مقدار دو تروپان آلکالوئید در غلظت 2 میلی مولار و 96 ساعت تیماردهی مشاهده شد. بطور کلی، نسبت آتروپین به اسکوپولامین در ریشه های مویین بیشتر بود، در حالی که در ریشه های حاصل از کشت بافت نسبت اسکوپولامین به آتروپین بیشتر بود. همچنین رشد ریشه ها در هر دو الیسیتور با افزایش غلظت، کاهش یافت.
    کلید واژگان: Hyoscyamus niger, جاسمونیک اسید, متیل جاسمونات, ریشه مویین, کشت بافت}
    Mitra Parsa *, Amine Zeynali
    The tropane alkaloids have played a role in controlling the toxic and septic shock diseases. In this research, the effects of methyl jasmonate (MJ) and jasmonic acid (JA) on the production of alkaloids, atropine and scopolamine, were studied in in vitro and hairy roots cultures of Hyoscyamus niger L. Roots were cultured on medium containing concentrations of MJ and JA (0, 0. 1, 1, 2 and 4 mM) in different exposure times (24, 96 and 168 hours).Then, the production of these alkaloids were assayed by HPLC method. Additionally, root growth index was analyzed in these treatments.
    The most significant contents of atropine and scopolamine in in vitro roots were in 1 and 0.1 mM MJ after 96 h respectively. In hairy root, atropine and scopolamine reached their highest points after dealing with 2 mM MJ on the day 4.
    As regard jasmonic acid, The highest contents of atropine and scopolamine were in in vitro roots with 4 mM after 24 and 96 hours respectively. Treatment with 4 mM JA soared scopolamine production up to 8 times as high as the control, with 499.3 µg/g D. W. In hairy roots, treatment with 2mM JA and 96 hours had by far the most proportion of atropine and scopolamine.
    Generally, atropine content in hairy roots was considerably higher compared to those contents in in vitro roots. In contrast, scopolamine content in in vitro roots higher compared to those contents in hairy roots. Additionally, with increasing of elicitors concentrations, the root growth rate decreased.
    Keywords: Hyoscyamus niger, methyl jasmonate, jasmonic acid, hairy root, in vitro}
  • زهرا شاکران، مهرناز کیهان فر *
    تشکیل ریشه های مویین بوسیله انتقال ژن های خاصی از پلاسمید باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز به ریزنمونه های گیاهی صورت می گیرد. استفاده از این ریشه ها سبب افزایش تولید متابولیت های ثانویه با ارزش دارویی می شود. یکی از مهمترین عواملی که باعث عدم تولید ریشه های مویین در ریزنمونه های گیاهی پس از مجاورت با سویه های مختلف باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز می شود، قهوه ای شدن ریزنمونه ها است. علت قهوه ای شدن ریزنمونه های برگی احتمالا آزاد شدن ترکیبات فنولی از محل های زخم ریزنمونه ها و یا به منظور اجرای مکانیسم های دفاعی توسط سلول های گیاهی به منظور مقابله با آلودگی بوسیله باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز می باشد. در پژوهش حاضر، میزان قهوه ای شدن ریزنمونه های برگی چهار گونه ی گیاهی از خانواده سولاناسه شامل (آتروپا بلادونا، هیوسیاموس نایجر، داتورا استرامونیوم و داتورا متل) پس از آلودگی با سویه های مختلف آگروباکتریوم رایزوژنز (AR318 ،AR15834 ، AR9543 ، A7 ، AR9402 ،A4) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد که در هر چهار گونه گیاهی، کمترین میزان قهوه ای شدن (2٪ و 6٪) در ریزنمونه های برگی آلوده شده با سویه های A4 و AR15834 مشاهده گردید. بنابراین، استفاده از این دو سویه برای القای ریشه های مویین در گونه های مربوط به خانواده ی سولاناسه مناسب تر است.
    کلید واژگان: ریزنمونه های برگی, آگروباکتریوم رایزوژنز, قهوه ای شدن, ریشه های مویین, سولاناسه}
    Zahra Shakeran, Mehrnaz Keyhanfar *
    The hairy root formation is performed by transferring of special genes of Agrobacterium rhizogenes plasmid's to the explants. These roots are used to increase of valuable pharmaceutical secondary metabolites. One of the most important factors that inhibits the hairy root formation after induction of explants by A. rhizogenes is browning. The cause of browning in leaf explants is probably release of phenolic compounds from the wound site or defense mechanisms performed in plant cells against infection by A. rhizogenes. In this study, the root explants of four species of solanaceae family including Atropa belladonna, Hyoscyamus niger, Datura stramonium and Datura metel were induced by different strains of A. rhizogenes (AR318, AR15834, AR9543, A7, AR9402, and A4) and the percent of browning evaluated in these explants. For the results, the minimum percent (2% and 6%) of browning observed in leaf explants that induced by strains of A4 and AR15834 respectively. Hence, the use of these strains is appropriate for induction of hairy roots in the solanaceae family.
    Keywords: Leaf explant, Agrobacterium rhizogenes, browning, hairy root, solanaceae}
  • Sorayya Ebrahimi, Arehzoo Zaker, Parvaneh Abrishamchi*, Ahmad Reza Bahrami, Ali Ganjeali, Najme Sodagar
    Induction of hairy roots in Perovskia abrotanoides Karel, a medicinally important member of the Lamiaceae family, was evaluated using different strains of Agrobacterium rhizogenes and various carbon sources. An efficient Agrobacteriummediated transformation system was established for the first time for this plant species using the bacterial strains of ATCC15834, TR105, and R1000. Meanwhile, the effects of acetosyringone and carbon sources on both rooting and root biomass production were investigated and the potential of hairy root cultures for producing tanshinones was explored. Hairy root induction in the nodes of intact seedlings was found to be successful with all the bacterial strains tested but R1000 was found to be more effective than TR105. The highest transformation frequency belonged to the nodes infected with ATCC15834 (47.33%). Moreover, transformation frequency increased by up to 60.99% when 100 µM of acetosyringone was added. The strain ATCC15834 recorded the highest root dry and fresh weights per 50 mL of the nutrient medium (0.149 and 1.996 g, respectively) and root length (34.45 cm) in a medium containing 3% sucrose. However, R1000 induced maximum lateral root density in hairy roots (7.1 branches cm-1) in a medium containing 3% glucose. PCR analysis using rolC specific primer with an amplicon of 612 bp confirmed the transgenic nature of the hairy roots. Finally, HPLC analysis revealed that the cryptotanshinone and tanshinone IIA levels in the hairy roots induced by TR105 (clone T7) were 53.17±0.26 and 14.48±0.30 µg g-1 DW, respectively.
    Keywords: Acetosyringone, Agrobacterium rhizogenes, Carbon source, Hairy root, Perovskia abrotanoides, Tanshinone}
  • طاهره حسنلو*، سحر اسکندری، فرزانه نجفی
    هدف
    اثرات غلظت های مختلف کیتوزان (با وزن مولکولی کم) به عنوان الیسیتور، بر رشد و تولید سیلی مارین و شاخص های بیوشیمیایی در ریشه های مویین گیاه خار مریم بررسی شد.
    مواد و روش ها
    غلظت های مختلف کیتوزان (0، 5، 10، 20 و 30 میلی گرم در 50 میلی لیتر محیط کشت) به محیط کشت ریشه های مویین خار مریم (30 روزه) اضافه شد و نمونه برداری 12 ، 24، 48، 72، 96 و 120 ساعت پس از تیمار انجام شد. مقدار سیلی مارین، فعالیت آنزیم های گایاکول پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز و میزان H2O2 در نمونه ها اندازه گیری شد.
    نتایج
    بیشترین وزن خشک 48 و 96 ساعت پس از اعمال 10 میلی گرم کیتوزان در محیط کشت مشاهده شد. تجمع سیلی مارین نیز به طور قابل ملاحظه ای از 37/0 در نمونه های شاهد، به mg g-1 DW19/1 در نمونه های تیمار شده رسید، که 4/1 برابر بیشتر از نمونه های کنترل بود. گایاکول پراکسیداز به وسیله کیتوزان فعال شد و 120 ساعت پس از تیمار به بیشترین میزان خود رسید ∆OD g-1 FW min-1) 86/21(، که 2/2 برابر بیشتر از کنترل بود. روند افزایشی فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز تا 96 ساعت پس از اعمال ادامه پیدا کرد (∆ODg-1 FW 14/5).
    نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که این الیسیتور، باعث افزایش تجمع سیلی مارین می شود. افزایش فعالیت آنزیم ها در نتیجه افزایش مهار رادیکال های آزاد اتفاق می افتد و مبین واکنش به تنش های اعمال شده توسط کیتوزان است.
    کلید واژگان: الیسیتور, فلاونولیگنان ها, ریشه مویین}
    Hasanloo T.*, Eskandari S., Najafi F
    Aim: The effect of chitosan (low molecular weight) as elicitor was evaluated on silymarin production and biochemical factors in hairy root cultures of Silybum marianum.
    Material and
    Methods
    Different concentrations of chitosan (0, 5, 10, 20 and 30 mg/50 ml of culture media) was added to hairy root cultures of S. marianum (30 days) and sampling were carried out after 12, 24, 48, 72, 96 and 120 hours. The silymarin level, activity of guaiacol peroxidase and ascorbate peroxidase as well as concentration of H2O2 were determined in the samples.
    Results
    The results indicated that the highest dry weight was in cultures treated with 10 mg /50 ml culture chitosan after 48 and 96 h. Silymarin production was significantly increased from 0.37 in control to 1.19 mg g-1 dry weight in the treated samples, at which the increased level was 1.4-fold higher than the control. Guaiacol peroxidase was activated by chitosan and reaching a pick after 120 h (21.86 ∆OD g-1FW min-1) which was 2.2 fold higher than the control. The ascorbate peroxidase activity kept increasing until 96 h after elicitation (5.14 ∆ODg-1FW).
    Conclusion
    The results showed that the silymarin production has been promoted by chitosan (low molecular weight). Increased of enzymes activity occurs as a result of free radical elimination and represents a reaction to chitosan as a stress factor.
    Keywords: Elicitor, Flavonolignans, Hairy root}
  • Afsaneh Samadi*, Mohammad Reza Dini Torkamani
    Elicitors could be used as the enhancer of plant secondary-metabolite synthesis and could play an important role in biosynthetic pathways of important medicinal compounds. The present study investigated the effect of abiotic elicitor (fungal extract of Fusarium graminearum) and two abiotic elicitors (methyl jasmonate and salicylic acid) at different concentrations in 18- and 30-day-old cultures of hairy roots infected with two strains of Agrobacterium rhizogenes, A13 and 9534. The hairy roots were harvested 48 and 96 h after inoculation. Polymerase chain reaction analysis (PCR) with specific primers rolB and virD genes was performed to confirm the transgenic hairy roots production. Detection and identification of lignan was carried out by high performance liquid chromatography (HPLC) method. The results of PCR analysis showed diagnostic bands 780 bp in size related to specific reproduction of rolB gene. Also maximum lignan production for each elicitor was as follow: fungal extract at 1% v/v (12.87 ± 0.66 and 89.65 ± 3.9 mg/gr DW ± SD podophyllotoxin and 6-methoxypodophyllotoxin, respectively for), methyl jasmonat at 100 μm (11.37± 0.65 and 75.65 ± 3.9 mg/gr DW± SD for podophyllotoxin and 6-methoxypodophyllotoxin, respectively), and salicylic acid at 200 μm (7.97 ± 0.33 and 51.68 ±2.1 mg/gr DW ± SD for podophyllotoxin and 6-methoxypodophyllotoxin, respectively). Important factors such as strain of agrobacterium (A13), duration of exposure time (48 h), and age of culture (18-day-old culture) affected lignan accumulation.
    Keywords: Fusarium graminearum, methyl jasmonate, hairy root, PCR analysis, salicylic acid}
  • سعید بیضایی، اکبر صفی پور افشار*، فاطمه سعید نعمت پور
    اگروباکتریوم رایزوژنز سبب ایجاد بیماری ریشه مویین در گیاهان می شود. ریشه های مویین تولید شده توسط آلودگی با این باکتری، با نرخ بالای رشد و ثبات ژنتیکی مشخص می شوند. ایجاد ریشه مویین ممکن است سبب تغییراتی در تولید ترکیبات ثانویه گیاه شود. ترکیبات فنلی (فلاونوئیدها، تانن ها و آنتوسیانین ها) از جمله متابولیت های هستند که جزء آنتی اکسیدان های طبیعی به شمار آمده و در گیاه تربچه به مقدار فراوان حضور دارند. در این مطالعه جهت ایجاد ریشه های مویین، تراریختی ریزنمونه های برگی گیاه تربچه با استفاده از دو سویه اگروباکتریوم رایزوژنز (A4 و GUS+) انجام شد. ریشه های مویین ایجاد شده با استفاده از آزمون PCR مورد تایید قرار گرفتند. همچنین میزان ترکیبات فنلی در ریشه های مویین مورد سنجش قرار گرفت. صحت تکثیر قطعات 780 جفت بازی برای ژن rolB و 320 جفت بازی برای ژن GUS در ریشه ها بیانگر تراریخت بودن آن ها بود. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد که میزان ترکیبات فنلی در ریشه های مویین به طور معنی داری نسبت به ریشه های عادی افزایش یافت. به نظر می رسد افزایش ترکیبات فنلی در ریشه های مویین نتیجه ورود T-DNA اگروباکتریوم رایزوژنز و برانگیختن پاسخ دفاعی گیاه باشد.
    کلید واژگان: اگروباکتریوم رایزوژنز, تراریخت, ریشه مویین, تربچه}
    Saeed Beizaee, Akbar Safipour*, Fatemeh Nematpour
    Agrobacterium rhizogenes causes hairy root disease in plants. The hairy roots produced by A. rhizogenes infection are characterized by high growth rate and genetic stability. Hairy root induction cause changes in plant Secondary metabolites production. Phenolic compounds (Flavonoids, Tannins and Anthocyanins) are important antioxidants in radish. In this work, for induction of hairy roots, leaf explants transformed with two Arhizogenes strains (A4 and GUS). Generated Hairy roots confirmed with PCR. Also, Phenolic compounds content in hairy roots was measured. Amplification of 780bp fragment for rolB and 320bp for GUS in transgenic roots confirmed the production of hairy roots. Difference of Phenolic compounds between transgenic and non-transgenic roots was significant. Our results indicate that the insertion of A. rhizogenes T-DNA in to the plant genome stimulate plant defense responses and increase the production of Phenolic compounds.
    Keywords: Agrobacterium rhizogenes, transgenic, hairy root, Raphanus sativus}
  • صدیقه حبیبی، وحید نیکنام*، حسن ابراهیم زاده، مسعود میرمعصومی

    بذرهای Astragalus compactus از تهران جمع آوری شد. گیاهان در اتاق رشد تحت شرایط نوری 16 ساعت نوری و 8 ساعت تاریکی رشد کردند. سپس ریزنمونه های برگ، ساقه، دمبرگ و برگهای لپه ای آن با سویه های مختلف آگروباکتریوم ریزوژنز شامل 2659، 15834 وWT تلقیح شدند. قدرت تشکیل ریشه موئین توسط سویه های مذکور در حالت تلقیح با ایجاد زخم روی ریزنمونه ها موفق تر از حالت تلقیح سوسپانسیونی بوده است. آگروباکتریوم ریزوژنز سویه WT در این گونه موفق به تشکیل ریشه موئین نشد، در حالیکه سویه های 2659 و 15834 تشکیل ریشه موئین را در ریزنمونه های مشابه القا کردند. درصد تشکیل ریشه موئین سویه 2659 از سویه 15834 بیشتر بوده است.

    کلید واژگان: آستراگالوس, آگروباکتریوم ریزوژنز, ریشه ی موئین}
    Sedigheh Habibi, Vahid Niknam, Hassan Ebrahimzadeh, Masoud Mirmasoumi

    Astragalus compactus L. seeds were collected fromTehran of Iran. Plants were grown in growth chamber under 16 h daily light periods and leaves, stems, prdicle and cotyledon leaves explantn from three- week- old sterilized seedlings cut and infected with Agrobacterium rhizogenes Strains 15834, 2659 and WT.Hairy roots obtained from leave and stem explants but did not induce hairy roots of cotyledon and pedicle explants of Astragalus compactus.Strain 2659 resulted in the highest amount of hairy root formation in this Species. Strain 15834 was beneficial but not as effective as strain 2659. In contrast to these two strain, strain WT did not induce hairy roots in any of the explants used in this study. Thus, this strain seems to be totally avirulent to Astragalus compactus.

    Keywords: Astragalus, Agrobacterium rhizogenes, hairy root}
  • Zahra Shakeran, Mehrnaz Keyhanfar*, Gholamreza Asghari
    Plants are the important sources of drugs. Secondary metabolites are responsible for therapeutic propertiesin plants. Three compounds including (-)-hyoscyamine, its racemate atropine, and scopolamine (hyoscine) are the most famous tropane alkaloids in the Solanaceae familly. Nowadays, attempts to developthese alkaloids in biotechnological procedures which are principally based on the hairy root cultures using Agrobacterium rhizogenes. In the present study, we showed the percent of induced hairy roots percent in the leaf and root explants of four plants from the Solanaceae family (Atropa belladonna L., Hyoscyamus niger L., Datura stramonium L. and Datura metel L.), that infected with the six strains of Agrobacterium rhizogenes (A4, A7, Ar15834, Ar9534, Ar9402, and Ar318). Hairy roots were appeared from the leaf and roots explants on ½MS medium culture. The presence of T-DNA in the supposedly transformal lines was shown by PCR. The highest transformation yield of 93% was accomplished using leaf explants of D. metel infected by AR15834 and A4 strains. One fastest growing clone of transforming D. metel roots line (induced by A 15834)was selected and the biomass of hairy and natural roots were measured and compared after 0, 2, 4, 6, 8 and 10 days. The results showed that, the fresh and dry weight of hairy roots was 4.44 and 4.92 times higher than the weights of nontransformed roots respectively after 8- 10 days. These roots are hormone-autotrophic and have the great lateral branches. Therefore, the hairy roots of D. metel and D. stramonium can be used to increase tropane alkaloids production yield in the pharmaceutical industry.
    Keywords: Hairy root, Agrobacterium rhizogene, Solanaceae, Tropane alkaloids}
  • Bentolhoda Azarmehr, Farah Karimi*, Masoud Taghizadeh, Seyed Latif Mousavi Gargari
    Hairy root systems are formed by transforming plant tissues with the “natural genetic engineer” Agrobacteriumrhizogenes. In most plants such as Cichorium intybus L., hairy root cultures have proven to be an efficient system for secondary metabolites production. The effect of Zinc (ZnSO4), a heavy metal, was investigated at different concentrations (0, 1, 5 and 10 mM) on some secondary metabolite contents at three time course levels (24, 48 and 72 h).The treated hairy roots of chicory were compared with control and with each other in growth rate, phenol flavonoid and chicoric acid production rate. In addition, antioxidant enzyme activities were determined. Results showed decreased hairy roots weights and increased phenol, flavonoid, chicoric acid and antioxidant enzyme activities in response to higher concentrations of Zinc at higher time courses. Also, an increase in chicoric acid release into the culture media was observed that is important for industrial uses.
    Keywords: Hairy root, Cichorium intybus, Secondary metabolites, Antioxidant enzymes, ZnSO4}
  • Ali Eskandari Samet, Khosro Piri*, Mehrnaz Kayhanfar, Tahereh Hasanloo
    Agrobacterium rhizogenes (pRi), a causative agent of hairy root disease, effectively induces hairy root formation in a variety of plant species. In our study four bacterial strains AR15834, A4, 9435 and C318 and three explants types leaf, stems and roots, were examined. Hairy roots were induced from roots, stems and leaf explants. The highest transformation efficiency of 77% was achieved by using strain AR15834. The transgenic status of hairy roots was confirmed by polymerase chain reaction using rolB specific primers for the presence of rolB gene in the genomes of transformed roots. Six clones of hairy roots were established that differed in their morphology. The taht detacidni stluser 4–11 fold increasing in root biomass after 28 days compared with non-transformed seedling roots. The concentration of tropane alkaloids hyoscyamine and scopolamine obtained in transformed roots (4 mg/g dry weight) was 3-11 folds more than in non-transformed cultured roots (0.36 mg/g dry weight).
    Keywords: Hairy root, Bacterial strain, Explants type, Tropane alkaloid}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال