Effect of explants and growth regulators on direct organogenesis of Dracocephalum kotschyi Boiss. via tissue culture technique

Document Type: Original article

Authors

Agricultural Biotechnology Research Institute, Center of Iran (ABRII), Isfahan, Iran;

Abstract

Background & Aim: Dracocephalum genus belongs to the Lamiaceae family which has eight species in Iran. Dracocephalum kotschyi Boiss is an important medicinal and aromatic plant that use in pharmaceutical industry. In addition, this species is used in Iranian traditional medicine. The aim of current study was to examine the various growth regulations and explants on direct organogenesis of Dracocephalum kotschyi using tissue culture technique. Experimental:  Various concentrations of BAP, IBA and NAA belong to auxin and cytokinin, as two important plant growth regulators (PGR), with shoot tip explants; hypocotyl and cotyledon were investigated in plant micropropagation of Dracocephalum kotschyi. Results & Discussion: Results indicated that the best treatment and explants on regeneration Dracocephalum kotschyi was MS medium containing 5 mg/L BAP, and 0.2 mg/L NAA on shoot tip explants. Regenerated explants on MS medium containing 1 mg/L BAP and 0.5 mg/L IBA had elongation growth and the elongation growth medium, plantlets were rooted. Rooted plantlets were then transferred to the hardening. After consistency of the regeneration plant seedlings Dracocephalum kotschyi, about 95% of seedling transferred to greenhouse suitable growing. Industrial and practical recommendations: According to the results of this research, we can start to proliferate and produce the effective matter of medicinal plant, such as Dracocephalum kotschyi. The most important benefit of this method is to prevent from extinction and to protect the species out of the environment.

Keywords


Article Title [Persian]

اثر ریزنمونه ها و هورمون های رشد در باززائی مستقیم زرین گیاه (.Boiss Dracocephalum kotschy ) با استفاده از تکنیک کشت بافت

Authors [Persian]

  • محمود اطرشی
  • کوثر مرادی
پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی منطقه مرکزی کشور (ABRII)، جاده فلاورجان (بلوار پژوهش)، اصـفهان، ایران؛
Abstract [Persian]

مقدمه و هدف: در ایران 8 گونه از جنس Dracocephalum متعلق به تیره نعناعیان وجود دارد که اهمیت زیادی از نظر کاربرد در صنایع آرایشی، غذایی و به ویژه در صنایع دارویی دارند.  Dracocephalum kotschy  یکی از گونه های مهم انحصاری در ایران می باشد که با نام زرین گیاه مشخص می شود، در طب سنتی کاربرد فراوانی دارد. به منظور بررسی اثر هورمون های مختلف رشد و ریزنمونه بر روی باززائی مستقیم زرین گیاه D. kotschy  با استفاده از تکنیک کشت بافت، این تحقیق مورد بررسی قرار گرفت. روش تحقیق: در مطالعه حاضر تنظیم کننده رشد سیتوکینین BAP و اکسین هایIBA  و NAA با غلظت های متفاوت و هم­چنین ریزنمونه های نوک ساقه، هیپوکوتیل و برگ­های کوتیلدونی در تکثیر زرین گیاه و ریزازدیادی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج و بحث: نتایج نشان داد بهترین تیمار و ریزنمونه بر باززائی مستقیم زرین گیاه محیط کشت پایه MS حاوی 5 میلی گرم در لیتر BAP و 2/0 میلی گرم در لیتر NAA بر ریزنمونه نوک ساقه می باشد. ریزنمونه های باززائی شده در محیط کشت MS حاوی 1 میلی گرم در لیتر BAP و 5/0 میلی گرم در لیتر IBA رشد طولی داشتند و هم­چنین در همان محیط رشد طولی، ریزنمونه ها ریشه دار شدند. گیاهچه های ریشه دار شده سپس به مرحله مقاوم سازی منتقل شدند. پس از سازگاری گیاهچه های زرین گیاه حاصل از باززائی، 95 درصد از گیاهچه­های منتقل شده به گل­خانه دارای رشد مناسب بودند. توصیه کاربردی/صنعتی: با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق می توان اقدام به تکثیر و تولید ماده موثره گیاه دارویی و بسیار ارزشمند زرین گیاه نمود البته یکی از مهمترین محاسن این روش جلوگیری از انقراض و حفاظت گونه در خارج از زیستگاه خواهد بود.

Keywords [Persian]

  • Dracocephalum kotschyi تنظیم کننده های رشد ریزنمونه باززائی

اطرشی، م.، توکلی دینانی، ا.، درزی، م.ت.، هاشمی، ج.، روزبه، ش. و معصومی، ا. 1390. تاثیر امواج فراصوت بر کارون در کالوس حاصل از کشت بافت زیره سیاه (Bunium persicum Boiss.). فصل­نامه داروهای گیاهی، 2: 136-129.

نجف پورنوائی، م. و میرزا، م. 1386. بررسی مقایسه ای ترکیب­های شیمیائی اسانس نمونه زراعی و رویشگاهی گیاه Dracocephalum kotschyفصل­نامه علمی- پژوهشی تحقیقات گیاهان داروئی و معطر ایران، 23: 133-128.

 

Agostini, G. and Echeverrigaray, S. 2006. Micropropagation of Cunila incisa Benth., a potential source of 1,8-cineole. Instituto de Biotecnologia, Universidade de Caxias do Sul, CP 1352, CEP 95001-970, Caxias do Sul,RS, Brasil Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu 8:186-189.

Ewa, S. and Halina, W. 2004. In vitro regeneration of Salvia nemorosa L. from shoot tips and leaf explants. In Vitro Cellular & Developmental Biology Plant., 40: 596-602.

Gohari, A., Saeidnia, S., Matsuo, K., Uchiyama, N., Yagura, T. and Michiho, K. 2003. Flavonoid constituents of Dracocephalum kotschy growing in Iran and their trypanocidal activity. Natural Medicines., 57(6):250-252.

Golshani, S., Karamkhani, F., Monsef Esfehani, H.R. and Abdollahi, M. 2004. Antinociceptive effects of the essential oil of Dracocephalum kotschy in the mouse writhing test. Journal of Pharmaceutical Sciences., 7(1):76-9.

Irina, T., and Constantin, T. G. 2004. Histo-anatomy and in vitro morphogenesis in Hyssopus officinalis L. (Lamiaceae). Acta Botany Croat., 63:59–68.

Jahanian, F., Ebrahimi, S.A., Rahbar-Roshandel N. and Mahmoudian, M. 2005. Xanthomicrol is the main cytotoxic component of Dracocephalum kotschy and a potential anti-cancer agent. Phytochemistry., 66 (13):1581-92.

 Luciana, B. and Dode. 2003. In vitro propagation of Ocimum basilicum L. (Lamiaceae). Acta Scientiarum Biological Sciences., 2: 435-437.

Murashige, T. and Skoog, F. 1962. Revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Plant physiology., 15: 473–497.

Naima, B., and Taoufik, K. 2007. An efficient in vitro plant regeneration system for the medicinal plant Teucrium stocksianum Boiss Plant Biotechnology Reports., 1: 179-184.

Sebastiana, M. 2004. In vitro Callus Induction and Plants from Stem and Petiole Explants of Salvia canariensis L. Plant Tissue Culture., 14:167-172.

Saeidnia, S., Gohari, A., Ito, M. and Kiuchi, F. 2005. Bioactive constituents from Dracocephalum kotschy. Zeitschrift fur Naturforschung, C-Journal of Biosciences 60(1-2): 22-24.