با همکاری انجمن علمی منظر ایران

تأثیر غلظت‌های مختلف تنظیم‌کننده‌های رشد بر ریزازدیادی دو اکوتیپ سنبل‌الطیب (Valeriana officinalis L.) در شرایط درون شیشه‌ای

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

2 استاد گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

3 اصفهان، شهرک صنعتی علمی تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان، شرکت مبتکران شیمی اسپادان.

4 دانشجوی دکتری تخصصی گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

5 استاد گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

10.22067/jhs.2026.97495.1491
چکیده
استفاده از روش‌های زیست‌فناوری برای تکثیر و اصلاح ژنتیکی گیاهان دارویی می‌تواند بسیار مفید و از نظر تجاری سودآور باشد. در این پژوهش، اثر غلظت‌های مختلف IBA (0 و 1/0 میلی‌گرم در لیتر)، BAP (1، 2 و 3 میلی‌گرم در لیتر) و GA3 (0 و 1 میلی‌گرم در لیتر) بر ریزازدیادی و تولید گیاهچه‌های درون شیشه‌ای دو اکوتیپ سنبل‌الطیب از شیراز و مشهد مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایش، ریزنمونه‌ها شامل جوانه‌های جانبی گیاهچه‌های درون‌شیشه‌ای حاصل از هر دو اکوتیپ بودند. نتایج نشان داد که تعداد شاخساره تحت‌تأثیر غلظت‌های مختلف BAP و GA3 و همچنین اثرات متقابل این دو تنظیم‌کننده رشد و اکوتیپ‌ها قرار گرفت. بیشترین تعداد شاخساره (5/11) در محیط کشت MS حاوی 2 میلی‌گرم در لیتر BAP و 1 میلی‌گرم در لیتر GA3 به‌دست آمد. حداکثر طول شاخساره (24/2 سانتیمتر) در محیط کشت حاوی 1 میلی‌گرم در لیتر BAP و 1/0 میلی‌گرم در لیتر IBA به‌دست آمد. همچنین، اکوتیپ شیراز در محیط کشت حاوی 3 میلی‌گرم در لیتر BAP بیشترین تعداد برگ (36/14) را داشت. در اکوتیپ شیراز با ترکیبات هورمونی مناسب، حداکثر قطر توده شاخساره (89/13 میلیمتر) و عرض برگ (26/8 میلیمتر) به‌دست آمد. وزن تر گیاهچه‌ها (6/3 گرم) در اکوتیپ شیراز در محیط کشت حاوی 2 میلی‌گرم در لیتر BAP، 1 میلی‌گرم در لیتر GA3 و 1/0 میلی‌گرم در لیتر IBA به حداکثر رسید که نسبت به تیمار شاهد افزایش قابل توجهی نشان داد. به‌طورکلی، این نتایج نشان‌دهنده تأثیر مثبت استفاده از هورمون‌های BAP و GA3 بر ریزازدیادی و بهبود ویژگی‌های رشد گیاهچه‌های سنبل‌الطیب است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

The effect of different concentrations of growth regulators on micropropagation and growth of two ecotypes of Valeriana officinalis L. under in-vitro conditions

نویسندگان English

Somayeh Najafi 1
Alireza Motallebiazar 2
Samaneh Kazemiani Najafabadi 3
Mina Amani 4
Mostafa Valizadeh 5
1 Graduate of the Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
2 Professor of the Department of Horticultural Sciences and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
3 Isfahan, Scientific and Research Industrial Town of Isfahan University of Technology, Mobtakeran Shimi Espadan Company.
4 Ph.D. student in the Department of Horticultural Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
5 Professor of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
چکیده English

Introduction: Given the increasing demand for natural herbal products and herbal medicines, mass and high-quality production of Valeriana officinalis L. has become one of the major challenges in the pharmaceutical industry. Traditional propagation methods, such as seed cultivation, face limitations due to fluctuations in the quality and quantity of plant production. Seeds may not germinate well or plants obtained from seeds may not have the desired characteristics. Also, the time required to produce plants from seed can be long, and in some cases, adverse environmental conditions can negatively affect seed germination. The use of biotechnology methods for the propagation and genetic improvement of medicinal plants can be highly beneficial and commercially profitable. This method allows for the mass production of plants with identical genetic characteristics and high quality. In this regard, plant hormones are known as key factors in the micropropagation process. Hormones can directly affect plant growth and development processes, and for this reason, knowing and using appropriate compounds in tissue culture is of great importance. Therefore, the aim of this research is to identify optimal conditions for the micropropagation of Valeriana with a focus on the effect of various plant hormones on the growth characteristics of valerian plantlets.

Materials and Methods: In this study, the effects of different concentrations of IBA (0 and 0.1 mg.l-1), BAP (1, 2, and 3 mg.l-1), and GA3 (0 and 1 mg.l-1) on the micropropagation and production of in vitro plantlets of two Valeriana ecotypes from Shiraz and Mashhad were investigated in a factorial design within a completely randomized design (CRD) with three replications. In this study, various parameters were investigated, including the number of shoots, shoot length, number of leaves, leaf width, shoot mass diameter, and seedling fresh weight. Data were analyzed using factorial experiment in a completely randomized design. Means were compared using Duncan's test at a probability level of 5%. MSTAT-C and SPSS Ver. 18 software were used for data analysis and Excel software was used for plotting.

Results and Discussion: The results showed that shoot number was affected by different concentrations of BAP and GA3, as well as by the interaction effects of these two growth regulators and the ecotypes. The highest number of shoots (11.5) was obtained in MS medium supplemented with 2 mg.l-1 BAP and 1 mg.l-1 GA3. The maximum shoot length (2.24 cm) was achieved in the medium containing 1 mg.l-1 BAP and 0.1 mg.l-1 IBA. Moreover, the Shiraz ecotype produced the highest number of leaves (14.36) in the medium containing 3 mg.l-1 BAP. In the Shiraz ecotype, under suitable hormonal combinations, the highest shoot cluster diameter (13.89 mm) and leaf width (8.26 mm) were also recorded. The fresh weight of plantlets (3.6 g) reached its maximum in the Shiraz ecotype when cultured on medium containing 2 mg.l-1 BAP, 1 mg.l-1 GA3, and 0.1 mg.l-1 IBA, showing a marked increase compared with the control treatment.

Conclusion: This study investigated the effect of different concentrations of plant hormones including BAP, IBA, and GA3 on micropropagation and growth of two Valeriana ecotypes under in vitro conditions. The results showed that different hormone combinations had a significant effect on the morphological characteristics of seedlings and the Shiraz ecotype, especially under optimal cultivation conditions, showed better performance than the Mashhad ecotype. The highest number of shoots and fresh weight were observed in the culture medium containing 2 mg.l-1 BAP and 1 mg.l-1 GA3. These findings confirm the key role of BAP as a cytokinin in stimulating cell division and increasing shoot production. Also, IBA as a hormone effective in rooting helped improve root quality and increase the plant's ability to absorb nutrients and water. It is worth noting that high concentrations of BAP may lead to negative effects caused by metabolic stresses. These stresses can reduce the efficiency of nutrient and water uptake. Therefore, careful selection of optimal concentrations and appropriate hormone combinations is essential in the tissue culture process. Overall, these results indicate the positive impact of BAP and GA3 on micropropagation and the enhancement of growth characteristics in Valeriana plantlets, particularly showing that the Shiraz ecotype performed better under optimal cultivation conditions.

Acknowledgement: We would like to thank the Faculty of Agriculture, University of Tabriz, for their sincere cooperation in conducting this research.

کلیدواژه‌ها English

Benzylaminopurine
Gibberellic acid
Indole-3-butyric acid
Micropropagation
ارسال نظر در مورد این مقاله
نام را وارد کنید.
نشانی پست الکترونیکی را به درستی وارد کنید.
وابستگی سازمانی را به درستی وارد کنید.
توضیحات را وارد کنید (حداقل 50 حرف)
CAPTCHA Image
شناسه امنیتی را به درستی وارد کنید.

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 23 تیر 1405

  • تاریخ دریافت 01 بهمن 1404
  • تاریخ بازنگری 21 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 23 تیر 1405
  • تاریخ اولین انتشار 23 تیر 1405