Effect of iron oxide nanoparticles on hairy root induction and antioxidant activity in Purslane (Portulaca oleracea)

هدف: بیشتر متابولیت‌های ثانویه توسط گیاهان تولید می‌شوند و در تولید داروها و درمان‌های نوین کابرد دارند. اما سنتز شیمیایی بسیاری از این متابولیت‌ها مشکل، پرهزینه و یا غیر ممکن است. با استفاده از پیشرفت‌های بیوتکنولوژی، تولیدات طبیعی گیاهان می‌تواند منبعی غنی از ترکیبات جدید با منشا گیاهی را برای کاربردهای گوناگون فراهم سازد. گیاه خرفه از جمله‌ی گیاهان دارویی مهم بوده و سازمان بهداشت جهانی به آن لقب اکسیرجهانی داده است. القای ریشه‌های مویین با استفاده از rhizogenes Agrobacterium یکی از روشهای کاربردی برای افزایش بیوسنتز متابولیت‌های ثانویه می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این پژوهش ریشه‌های مویین خرفه با استفاده از Agrobacterium rhizogenes سویه‌های A4 و ATCC15834 تولید شد و به‌منظور تائید تراریختی ریشه‌ها، حضور ژن rolB توسط PCR و با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن rolB بررسی شد. تأثیر سویه‌ی باکتری (A4 و ATCC15834)، ریز‌نمونه‌ی گیاهی (کوتیلدون، هیپوکوتیل و گیاهچه کامل) و غلظت‌های مختلف نانوذرات اکسید آهن (صفر، 20، 40 و 60 میلی‌گرم در لیتر) به‌عوان محرک غیرزیستی بر میزان القا و رشد ریشه‌های مویین و افزایش تولید متابولیت‌های ثانویه بررسی شد. نتایج: نتایج بدست آمده نشان داد بیشترین درصد القای ریشه‌های مویین (80 درصد) توسط سویه‌ی A4، بر روی ریزنمونه‌ی گیاهچه کامل و با استفاده از 40 میلی‌گرم در لیتر نانوذرات اکسید آهن به‌دست آمد. بیشترین طول ریشه در غلظت 60 میلی‌گرم در لیتر نانوذرات اکسید آهن تولید شد و همچنینن سویه‌ی ATCC15834، ریزنمونه‌ی گیاهچه کامل و 40 میلی‌گرم در لیتر نانوذرات اکسید آهن بیشترین تأثیر را در افزایش محتوای فنول و فلاونوئید (92/4 و 48/0 میلی‌گرم بر گرم وزن خشک ریشه) و همچنین میزان مهار رادیکال آزاد (59/52 درصد) و قدرت آنتی‌اکسیدانی احیا آهن فریک (37/60 مول بر گرم وزن خشک ریشه) داشتند. لاین‌های ریشه‌های مویین تفاوت معنی‌داری را از نظر میزان رشد و تولید زیست‌توده نشان دادند و همچنین لاین G بیشترین میزان زیست‌توده را داشت. نتیجه‌گیری: به‌طور کلی نوع سویه‌، ریزنمونه‌ و مقدار نانوذرات اکسید آهن نقش مهمی در القای ریشه‌های مویین گیاه خرفه و تولید متابولیت‌های ثانویه دارند. نتایج به‌دست آمده نشان داد سویه‌ی A4 و ATCC15834، ریزنمونه‌ی گیاهچه کامل و 40 میلی‌گرم در لیتر نانوذرات اکسید آهن افزایش معنی‌داری در تولید ریشه‌های مویین و ترکیبات دارویی گیاه خرفه سبب شدند. همچنین لاین‌های ریشه‌های مویین تفاوت معنی‌داری از نظر رشد و تولید زیست‌توده نشان دادند و بیشترین زیست توده توسط لاین G تولید شد.