زیست فناوری گیاهان دارویی

چکیده گیاه باریجه (Ferula gummosa) گیاهی چند‌ساله و ارزشمند از تیره‌ی چتریان و بومی کشور ایران است اهمیت این گیاه به دلیل وجود صمغ آن است که به آن گالبانوم میگویند. خواب بذر این گیاه یکی از مشکلات اساسی در رشد این گیاه است که در شرایط طبیعی حداقل 9 ماه زمان می‌برد. هدف از انجام این آزمایش کوتاه‌کردن دوره‌ی خواب این گیاه با استفاده از فناوری بذر مصنوعی بود. در این آزمایش جنین‌های سوماتیکی گیاه باریجه در مرحله‌ی قلبی شکل و مرحله‌ی اژدری از ریز‌نمونه‌ی برگ در محیط کشت MS1/2 حاوی 1 میلیگرم در لیتر هورمون BAP و 1 میلیگرم بر لیتر هورمون NAA بدست آمد و همچنین قسمت جنینی بذر گیاه جدا شده و با استفاده از محلول آلژینات سدیم 2% کپسوله شدند و بذر مصنوعی این گیاه تولید شد. نتایج نشان داد جنین سوماتیکی کپسوله شده در مرحله‌ی اژدری بیشترین طول گیاهچه را بعد از گذشت 15 و 30 روز داشت و جوانه‌زنی این بذرها نسبت به سایر بذر‌ها سریع تر بودند. بذر های بدست آمده از قسمت جنینی نیز نتایج قابل قبولی نشان دادند. یافته‌های این آزمایش نشان دهنده‌ی این بود که با توجه به مدت زمان مورد نیاز برای تولید بذر‌های مصنوعی باریجه این روش، روش سریع‌تر و مناسب‎‌تری برای ازدیاد این گیاه است.

چکیده گیاه دارویی آرتیشو یا کنگر فرنگی (.Cynara scolymus L) گیاهی علفی، دیپلوئید و چند ساله است. این گیاه بومی حوزه‌ی مدیترانه بوده که به خانواده Asteracea تعلق دارد . کنگر فرنگی سرشار از پلی فنول ها، فلاونوئیدها، آنتوسیانین ها، ترکیبات فنلی، اینولین، کومارین ها، ترپن ها، فیبر رژیمی، آنزیم ها، پلی ساکاریدها، مواد معدنی و ویتامین ها است. به دلیل اثرات آنتی اکسیدانی و محافظ کبدی این گیاه که حاوی چربی بسیار کم و سطوح بالایی از مواد معدنی، ویتامین C، فیبر، اینولین، پلی فنل های هیدروکسی سینامات ها و فلاون ها است،.اما بیشترین ماده موثره آن می تواند مربوط به پلی‌فنل‌‌ها باشد که عمدتاً از اسیدهای مونو و دیکافئویل کوئینیک و فلاونوئیدها تشکیل شده است. اولین تحقیقات مرتبط با کشت بافت در این گیاه به سال1973برمیگردد. اولین گزارشات روی متابولیتهای ثانویه این گیاه روی سیناروپکرین بود که برای اولین بار به سال1960 توسط Suchy و همکارانش ثبت و گزارش شده است. بهینه سازی شرایط فیزیکی مختلف مانند دما، هوادهی، نور همزدن و عوامل شیمیایی مانند افزودن تنظیم‌کننده‌های رشد و پیش‌سازها به محیط‌های کشت برای تولید آزمایشگاهی این ترکیبات فعال شرح داده شده‌اند. علاوه بر این، کشت‌های ریشه‌های مویی تغییر شکل یافته، ناشی از عفونت Agrobacterium rhizogenes، به‌عنوان تکنیک مهمی برای به حداکثر رساندن تولید متابولیت‌های ثانویه در شرایط آزمایشگاهی مورد بحث قرار گرفته‌اند. در این پژوهش مروری کلی بر تاریخچه و روند زمانی تحقیقات بیوتکنولوژی نموده و مشکلات و ره آوردها و یافته های تحقیقاتی محققین جهان گردآوری گردیده است.

چکیده گیاه آرتیشو(Cynara scolymus L.)  با نام عمومی کنگر فرنگی، گیاهی چند ساله، علفی و از خانواده گل ستاره ای ها (Asteraceae) می باشد که هم خواص دارویی داشته و هم به عنوان علوفه مورد استفاده قرار می گیرد. به نظر می رسد سن گیاه و زمان برداشت اندام های گیاهی در کمیت و کیفیت محصولات گیاهی و مواد ثانویه آنها نقش مهمی دارد. به منظور بررسی اثر سن مزرعه یا گیاه بر برخی صفات فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و متابولیتهای ثانویه کنگر فرنگی، پژوهشی درقالب طرح کاملاً تصادفی ( با توجه به بررسیهای مقدماتی یکنواختی قطعات مورد مطالعه و نبود تاهمگونی فاحش)، با سه تکرار در مزرعه گیاهان دارویی پژوهشکده فناوریهای نوین زیستی دانشگاه زنجان انجام شد. با توجه به بررسیهای مقدماتی یکنواختی کامل قطعات مورد مطالعه)، دو مزرعه کنگر فرنگی یک ساله و دو ساله به عنوان تیمارهای آزمایش در نظر گرفته شدند. سپس از هرمزرعه، سه کرت به صورت تصادفی انتخاب و نمونه های گیاهی از چند بوته تهیه گردید. نتایج نشان داد، صفاتی مانند وزن خشک برگ، طول و عرض برگ، میزان رنگیزه های کلروفیلی و کاروتنوئیدی، پروتئین های محلول ریشه و کربوهیدرات های محلول ریشه در گیاهان دو ساله بیشتر از یک ساله بودند در حالیکه مقدار پروتئین های محلول برگ، کربوهیدرات های محلول برگ و نیز تعداد متابولیت های ثانویه با افزایش سن گیاه کاهش نشان دادند. ترکیباتی مانند دی متیل بوتادی انیل(18/26 %)، پنتاکوزا دی نوئیک اسید (24/21%)، اینوسیتول (97/10%) و تترامتیل اکتاهیدرونفتالن (61/9%) فراوان ترین ترکیبات تشکیل دهنده عصاره برگ در سال اول و سیلو اینوزیتول (01/59%)، متیل هگزا دکا تترا نوایت (46/20%)، ایزوپروپونیل متانول (2/5%) و گلوکوپیرانوز با 71/4% عمده ترین ترکیبات عصاره برگ گیاه آرتیشو در سال دوم بودند. بطور کلی با توجه به نتایج این تحقیق می توان گفت که سن گیاه اثرات قابل توجهی را بر صفات رشدی، بیوشیمیایی و به خصوص ترکیبات ثانویه گیاه آرتیشو دارد.

چکیده زعفران (Crocus sativus L.) یکی از قدیمی ترین گیاهان دارویی و چاشنی در جهان است. لذا به منظور بررسی اثر سن مزرعه بر برخی صفات فیزیولوژیکی و متابولیت‌های ثانویه زعفران، پژوهشی به صورت طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی گیاهان دارویی دانشگاه زنجان اجرا گردید. در این پژوهش، سه مزرعه زعفران با سنین زیستی یک ‌‌ساله، دو ساله و پنج ‌ساله به عنوان تیمارهای آزمایش در نظر گرفته شدند. سپس از هر مزرعه، سه کرت به صورت تصادفی انتخاب و صفات مورد نظر اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد، با افزایش سن مزرعه، وزن تر بوته و وزن خشک کلاله افزایش یافت و در مزرعه با سن پنج ‌سال بیشترین مقادیر از نظر صفات فوق مشاهده گردید در حالیکه میزان پروتئین های محلول، قندهای محلول و رنگیزه های فتوسنتزی کلروفیلی و کاروتنوئیدی در سال اول بیشترین مقدار و در سال پنجم کمترین مقدار را نشان دادند. تعداد ترکیبات ثانویه شناسایی شده با افزایش سن گیاه کاهش نشان داد بطوریکه در زعفران های یک ساله 26 ترکیب و پنج ساله 15 ترکیب شناسایی گردید. در گیاهان یکساله، پروپانوئیک اسید به میزان 05/18 درصد، در گیاهان دو ساله، کامفور سولفونیل‌کلراید (C10H15ClO3S) به میزان 9/37 و در گیاهان مزارع پنج ساله، سیکلو هگزا دی ان کربوکسی آلدهاید با 31/19 درصد عمده ترین ترکیبات تشکیل دهنده عصاره بودند. به طور کلی سن گیاه عامل مهمی در تعداد ترکیبات و نوع و درصد ترکیبات ثانویه موجود در گیاهان زعفران بوده و در موقع برداشت زعفران باید به این موضوع نیز توجه کرد.

چکیده گیاه دارویی باریجه  با نام علمی Ferula gummosa  یکی از گیاهان دارویی مهم ایران و از گیاهان رو به انقراض دنیا است. یکی از دلایل تهدید ژرم پلاسم باریجه خواب طولانی بذر و قوه نامیه بسیار پایین  و برداشت بی رویه آن می‌باشد. در این تحقیق که در قالب طرح کاملا تصادفی  با 3 تکرار و3 تیمار در پژوهشکده فناوری‌های نوین زیستی دانشگاه زنجان انجام شد جنین های گیاه باریجه توده  استان فارس از بذر ها استخراج شده و  به منظور پیدا کردن بهترین غلظت محیط کشت بر میزان رشد در محیط های MS با غلظت‌های 2/1-4/1و محیط MS کامل کشت شدند. پس از گذشت 30روز صفاتی از قبیل طول گیاهچه، وزن گیاهچه و درصد جوانی‌زنی در هر محیط اندازه‌گیری و باهم مقایسه شدند. نتایج نشان دادند که  میزان رشد این گیاه در محیط‌های با غلظت یک چهارم از محیط موراشیگ و اسکوگ بیشتر  از دو غلظت مورد مطالعه است. با توجه به منابع در دسترس و منتشر شده، نتایج این تحقیق برای اولین بار در موضوع اثر غلظت محیط کشت بر روی شاخص های جوانه زنی و رشد گیاهچه‌ی باریجه گزارش میگردد.

چکیده گیاه جینکو بیولوبا یکی از قدیمی­ترین موجودات زنده روی کره زمین است که به همین دلیل به فسیل زنده نیز شهرت دارد. این گیاه بومی کشور چین است و به واسطه ترکیبات ارزشمندی که در خود دارد نظیر جینکولیدها و بیلوبالید از دیرباز در طب سنتی چینی مورد استفاده بوده است. توجه جهانی به این گیاه اثرگذار در درمان، کنترل و حتی پیشگیری از طیف گسترده­ای از بیماری­ها نظیر دیابت، آلزایمر، ناتوانی­های جنسی، اختلالات تمرکز، بیماری­های عروقی و ایمنی باعث شده که کشورها به روش­های مبتنی بر بیوتکنولوژی جهت کشت آزمایشگاهی این گیاه ارزنده روی بیاورند. اولین گزارشات موفق علمی مبنی بر به کار بستن روش­های زیست فناوری در کشت جینکو به سال 1949 میلادی برمی­گردد، در سال­های پس از آن نیز روش­های مختلفی مورد بررسی قرار گرفتند که گرچه برخی با شکست روبه رو شد اما برآیند کلی این مطالعات به نتایج ارزنده­ای منتج شد که امروزه سنگ بنای کشت گسترده جینکو در جهان هستند. در این مقاله پیشینه و خاستگاه درخت جینکو همراه با بررسی نتایح گزارشات علمی منتشر شده جهانی در خصوص استفاده از بیوتکنولوژی در کشت و تکثیر آن در بازه زمانی 1957 تا سال2020 مورد بحث و بررسی قرار می­گیرد.

چکیده گیاه دارویی مورد (Myrtus communis)  یکی از گونه ­های گیاهی مهم و دارویی  بین درختچه­ های دارویی است که شامل حدود 50 گونه بومی حوضه مدیترانه می­شود.  تکثیر این گیاه به دلیل داشتن پوسته سخت و غیر قابل نفوذ بذر با دشواری­های بسیاری همراه است. درصد ریشه ­زایی اندک  قلمه از عمده ترین محدودیت­های قلمه ­زنی آن است. کشت بافت و به تبع آن تولید کالوس در شرایط درون شیشه­ ای یکی از فرایندهای مهم در کشاورزی مولکولی می­باشد. در این تحقیق اثر غلظت­های مختلف تنظیم کننده رشد 2 و4-دی کلروفنوکسی استیک اسید (2,4-D) در چهار سطح (0، 1، 2 و 3 میلی­گرم در لیتر) بر سه نوع ریزنمونه برگچه، ساقچه و ریشه­ چه در قالب آزمایشات فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در محیط غذایی موراشیک- اسکوگ مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، درصد کالوس­زایی در ریزنمونه برگچه به میزان ۹۰  درصد نسبت به سایر ریزنمونه­ های مورد آزمایش بیشتر و همچنین میزان نسبی کالوس تشکیل شده برگچه در غلظت ۳ میلی­گرم بر لیتر از سایر تیمارها حداکثر بوده ولیکن تفاوت معنی­داری در سطوح هورمونی ۱ و ۲ میلی گرم بر لیتر (2,4-D) مشاهده نشد. نتایج این تحقیق می­تواند در راستای تولید متابولیت­های ثانویه دارویی در شرایط درون شیشه­ ای مورد بهره­برداری محققین مربوطه قرار گیرد.