رویکرد حفاظتی به گونه در حال انقراض سرخدار (Taxus baccata L.) با بهینه سازی کشت کالوس برای تولید تاکسول

  گیاه سرخدار بعنوان مهمترین منبع تولید ترکیب ضد سرطان تاکسول، یکی از گونه های جنگلی بومی ایران است. این گیاه به دلیل رشد و زادآوری پایین و برداشت بی رویه از طبیعت در شمار گونه های در معرض انقراض قرار دارد. استفاده از تکنیک کشت بافت می تواند رویکرد بهره برداری از این گیاه باارزش برای تولید تاکسول را از عرصه های طبیعی به شرایط کنترل شده تغییر داده و آن را از خطر انقراض نجات دهد. بهره برداری پایدار از کشت های کنترل شده، بهینه سازی شرایط تولید زیست توده و کنترل عامل های بازدارنده رشد شامل ترکیب های فنولی و اکسایش آن ها در کشت کالوس و سلول سرخدار ضرورت دارد. در این تحقیق استفاده مقایسه ای از مواد جاذب و ترکیبی از آنتی اکسیدان ها به منظور بهبود رشد کالوس برای تولید تاکسول با دیدگاه حفاظت از ذخیره های ژنتیکی مورد مطالعه قرار گرفته است. از سه تیمار زغال فعال (یک گرم در لیتر)، پلی وینیل پیرولیدون PVP (250 میلی گرم بر لیتر) و یک ترکیب آنتی اکسیدانی شامل (2/0 گرم بر لیتر گلوتامین، 05/0 گرم بر لیتر اسید آسکوربیک و 05/0 گرم بر لیتر اسید سیتریک) در محیط رشد کالوس ها به منظور تیماردهی استفاده شد. 4 گرم از کالوس های 60 روزه به محیط کشت کالوس حاوی هرکدام از تیمارها منتقل شدند و محیط کشت فاقد تیمار بعنوان گروه شاهد در نظر گرفته شد. بعد از گذشت 21 روز میزان قهوه ای شدن کالوس ها، میزان وزن تر، وزن خشک و درصد زنده مانی بعنوان فاکتورهای رشدی و مورفولوژیک و محتوای پراکسید هیدروژن، محتوای مالون دی آلدئید، میزان فنول کل، فعالیت آنزیم پلی فنول اکسیداز و میزان تاکسول بعنوان فاکتورهای فیتوشیمیایی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. نتایج و بحث: نتایج حاصل از تغییرپذیری های مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی کالوس ها تحت تاثیر تیمار ها نشان داد که تیمار ترکیب آنتی اکسیدانی با کاهش معنی دار محتوای پراکسید هیدروژن و کاهش استرس اکسیداتیو سبب کاهش میزان پراکسید اسیون لیپیدی و کاهش میزان قهوه ای شدن بافت ها گردید. همچنین تحت تاثیر این تیمار با کاهش میزان فنول کل و کاهش فعالیت آنزیم پلی فنول اکسیداز از اکسایش ترکیب های فنولی جلوگیری شده و درصد زنده مانی و میزان وزن تر و خشک آن ها افزایش یافت و از شدت قهوه ای شدن کالوس ها نسبت به نمونه شاهد بطور معنی داری کاسته شد. تیمار های PVP و زغال فعال نیز با اتصال به ترکیب های فنولی و کاهش تمرکز آن ها در سلول ها سبب کاهش فعالیت آنزیم پلی فنول اکسیداز شدند و به این ترتیب موجب افزایش معنی دار میزان زنده مانی و کاهش میزان قهوه ای شدن کالوس ها گردیدند. در حالی که تغییر معنی داری در محتوای پراکسید هیدروژن، محتوای مالون دی آلدئید، میزان وزن تر، وزن خشک و محتوای تاکسول تحت تیمارهای PVP و زغال فعال مشاهده نشد. نبود افزایش وزن تر و خشک کالوس ها تحت تاثیر ترکیب های جاذب PVP و زغال فعال می تواند به دلیل جذب هورمون ها و ویتامین همراه با جذب ترکیب های سمی از محیط کشت توسط این ترکیب ها باشد. همه تیمارهای بکاربرده شده در کاهش میزان قهوه ای شدن و افزایش زنده مانی کالوس ها موثر بودند ولی تیمار ترکیب آنتی اکسیدانی به دلیل بیشترین تاثیر در بهبود رشد و افزایش میزان وزن تر و خشک همراه با افزایش تاکسول بعنوان بهترین تیمار برای بهینه سازی کشت کالوس سرخدار پیشنهاد می شود.