Genetic Engineering and Biosafety Journal

fa بهینه‌سازی القای ریشه‌های موئین در گیاه دارویی بروکلی The Optimization of Hairy Root Induction in Broccoli Plant مهندسی ژنتیک گیاهی Plant پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">کلم بروکلی (Brassica oleracea var. Italica) یک گیاه شناخته شده و مناسب برای آب و هوای سرد و خنک از خانواده Brassicaceae است. این گیاه منبع خوبی برای تغذیه‌ای است. کشت کلم بروکلی شامل بسیاری از متابولیت‌های ثانویه حیاتی، به ویژه آنهایی که حاوی گلوکوزینولات‌ها و محصول تجزیه آنها هستند، می‌باشد. مهم‌ترین متابولیت دارویی در کلم بروکلی، گلوکوزینولات است که دلیل بوی تند و خواص ضد سرطانی آن است. در داخل این گیاه، گلوکوزینولات-گلوکورافانین به سولفورافان و 1-بوتن، 4-ایزوتیوسیانات تبدیل می‌شود. با توجه به اهمیت و کاربرد متابولیت‌های ثانویه، کشت ریشه‌های موئین راهکار مناسبی برای تولید بیشتر این مواد است. به منظور بهینه سازی القای ریشه های مویین  از روش کشت بافت استفاده شد. این پروژه به صورت آزمایش فاکتوریل بر اساس طرح بلوک‌های کاملاً تصادفی با سه تکرار (در شرایط کشت پتری دیش) انجام شد. عوامل مورد مطالعه شامل دو سویه باکتریایی (ATCC-15834, A4) چهار ژنوتیپ گیاهی (هراکلیون، کسل دام، ساکورا و سنتورا) و دو نوع ریزنمونه  Hypocotyl)و (Cotyledon بودند. بهترین تیمار القای ریشه‌های موئین در کلم بروکلی، ترکیب ژنوتیپ  SENT، سویه A4 و ریزنمونه کوتیلدون بود که به ۱۰۰٪ القا و بیشترین تعداد ریشه دست یافت. برای تولید بیشترین زیست‌توده (وزن تر و خشک)، ترکیب ژنوتیپ  HER، سویه A4 و ریزنمونه کوتیلدون بهترین نتیجه را نشان داد. ماهیت تراریختی ریشه‌های موئین با استفاده از ردیابی قسمتی از ژن rolB بوسیله PCR تایید شد در حالی که برای ریشه‌های طبیعی و غیرتراریخته محصول مربوطه تکثیر نشد. بطور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که القای ریشه‌های تراریخته در بروکلی تحت تاثیر ریزنمونه و سویه باکتری بوده و این نتایج یک پیش نیاز کلیدی برای آزمایشات مربوط به کشت ریشه مویین با هدف تولید متابولیت‌های ثانویه محسوب می‌شود. </div>   <div style="text-align: justify;">Broccoli (Brassica oleracea var. Italica) is a well-known plant, suitable for cold and cool climates, belonging to the Brassicaceae family. This plant is a good source of nutrition. Broccoli cultivation involves many vital secondary metabolites, particularly glucosinolates which is responsible for its pungent odor and anti-cancer properties. Within the plant, glucosinolate-glucoraphanin is converted into sulforaphane and 1-butene, 4-isothiocyanate. Given the importance and application of secondary metabolites, the cultivation of hairy roots is a suitable strategy for enhanced production of these compounds. To optimize hairy root induction, the tissue culture method was employed. This project was conducted as a factorial experiment based on a completely randomized block design with three replicates (under Petri dish culture conditions). The studied factors included two bacterial strains (ATCC-15834, A4), four plant genotypes (Heraklion, Castle Dome, Sakura, and Sentora), and two types of explants (Hypocotyl and Cotyledon). The best treatment for hairy root induction in broccoli was the combination of genotype SENT, strain A4, and cotyledon explant, which achieved 100% induction and the highest number of roots. For producing the highest biomass (fresh and dry weight), the combination of genotype HER, strain A4, and cotyledon explant showed the best result. The transgenic nature of the hairy roots was confirmed by tracking a part of the rolB gene using PCR. In general, the results of this study indicated that the induction of transgenic roots in broccoli is influenced by the explant and bacterial strain, and these findings serve as a key prerequisite for experiments related to hairy root culture aimed at producing secondary metabolites.</div> ریشه‌های موئین, متابولیت‌های ثانویه,بروکلی. Hairy roots, secondary metabolites , Broccoli 48 59 http://gebsj.ir/browse.php?a_code=A-10-536-1&slc_lang=fa&sid=1 maryam Bigdeli مریم بیگدلی maryambigdeli3154@yahoo.com 10031947532846006276 10031947532846006276 Yes Department of Agronomy and Plant Breeding, Agriculture Faculty, University of Tehran, Paradis of Aburaihan, Iran گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشگاه تهران، پردیس ابوریحان، ایران Ahmad Sadat Noori احمد سادات نوری sasnoori@yahoo.com 10031947532846006277 10031947532846006277 No Department of Agronomy and Plant Breeding, Agriculture Faculty, University of Tehran, Paradis of Aburaihan, Iran گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشگاه تهران، پردیس ابوریحان، ایران Ali Izadi darbandi علی ایزدی دربندی aizady@ut.ac.ir 10031947532846006278 10031947532846006278 No Department of Agronomy and Plant Breeding, Agriculture Faculty, University of Tehran, Paradis of Aburaihan, Iran گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشگاه تهران، پردیس ابوریحان، ایران Mahmood Lotfi محمود لطفی mlot@ut.ac.ir 10031947532846006279 10031947532846006279 No Department of Horticulture, Agriculture Faculty, University of Tehran, Paradis of Aburaihan, Iran علوم باغبانی، دانشگاه تهران، پردیس ابوریحان، ایران Moslem Bahmankar مسلم بهمن کار moslem.bahmanyar.pili@gmail.com 10031947532846006280 10031947532846006280 No Seed and Plant Improvement Research Department, Safiabad Agricultural Research and Education and Natural Resources Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Dezful, Iran بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات کشاورزی صفی آباد، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، درفول، ایران