
تعداد نشریات | 26 |
تعداد شمارهها | 447 |
تعداد مقالات | 4,557 |
تعداد مشاهده مقاله | 5,380,006 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,083 |
القای ریشههای مویین به کمک Agrobacterium rhizogenes در گیاه دارویی گلگاوزبان خوزستانی (Echium khuzistanicum) | ||
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی | ||
مقاله 4، دوره 12، شماره 1، اردیبهشت 1399، صفحه 63-80 اصل مقاله (1.09 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jab.2020.14131.1137 | ||
نویسندگان | ||
سمیرا محمدی1؛ رحیم حداد* 2؛ وحید شریعتی3 | ||
1دانشجوی دوره دکتری، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران. تلفن: ٠٩٣٥٠٦١٥٣٥٥ ، ایمیل: s1mir1mohammadi@gmail.com | ||
2دانشیار گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران. تلفن: ۰۲۸۳۳۹۰۱۲۴۲ ، ایمیل: r.haddad@Eng.ikiu.ac.ir | ||
3استاد گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی، تهران، ایران. تلفن: 09136002347، ایمیل: v.shariati@nigeb.ac.ir | ||
چکیده | ||
چکیده هدف: در پژوهش حاضر برای اولین بار تاثیر سویههای مختلف باکتری، زمان همکشتی و غلظتهای مختلف استوسرینگون برای تولید ریشههای مویین در گیاه گلگاوزبان خوزستانی بررسی شد. روش: برگهای گیاه 21 روزه و سه غلظت مختلف استوسرینگون (0، 100 وµM 200 ) و سه سویه باکتری اگروباکتریوم رایزوژنز (A4، ATCC15834 و 11325)در دو زمان همکشتی 48 و 72 ساعت برای القا ریشه مویین استفاده شدند. در هر ریزنمونه، زخمهای سطحی با سرنگ آغشته به باکتری ایجاد شد. سپس ریزنمونهها به محیط کشت 1/2 MS جامد حاوی 100 میلیگرم بر لیتر اسید آسکوربیک منتقل و به مدت 48 یا 72 ساعت در اتاق رشد نگهداری شدند. از تکنیک PCR برای تایید تراریختی ریشههای مویین با آغازگرهای اختصاصی تکثیر ژن rolB استفاده شد.اندازه گیری شیکونین بر مبنای سیستم کروماتوگرافی مایع با توان بالا انجام شد. یافتهها: اولین ریشههای مویین از محلهای زخمی برگ پس از 14 تا 21 روز ظاهر شدند. وجود T-DNA اگروباکتریوم در ژنوم ریشههای مویین با تکنیک PCR و استفاده از آغازگر اختصاصی ژن rolB تائید شد. سویه ATCC15834 در غلظتهای 100 و 200 میکرومولار استوسرینگون بیشترین میزان القای ریشه مویین را داشت، که نشان میدهد ترکیبات فنلی مثل استوسرینگون در افزایش القای ریشه مویین مؤثر است. به طور کلی، افزایش زمان همکشتی و غلظت استوسرینگون با یکدیگر منجر به افزایش القای ریشه مویین توسط هر سه سویه باکتری شد. بیشترین میزان تولید شیکونین در ریشه مویین با فنول کمتر و به میزان 254.4±0.56 µg/g FW بود. نتیجهگیری: نتایج این تحقیق برای اولین بار نشان میدهد که تراریختی و القا ریشههای مویین در گیاه گل گاوزبان خوزستانی E.hhuzistanicum توسط Agrobacterium rhizogenes امکانپذیر بوده و می تواند در تحقیقات انتقال ژن و کشت ریشههای مویین برای تولید متابولیت با ارزش شیکونین مورد استفاده قرار گیرد. | ||
کلیدواژهها | ||
گلگاوزبان خوزستانی؛ گیاهان دارویی؛ شیکونین؛ متابولیت ثانویه | ||
مراجع | ||
Andujar I, Rios JL, Giner RM et al. (2013) Shikonin promotes intestinal wound healing in vitro via induction of TGF-beta release in IEC-18 cells. Eur J Pharm Sci 49, 637-41.
Balasubramanian M, Anbumegala M, Surendran R et al. (2018) Elite hairy roots of Raphanus sativus (L.) as a source of antioxidants and flavonoids. 3 Biotech 8, 128.
Balasubramanian A, Venkatachalam R, Selvakesavan KR et al. (2011) Optimisation of methods for Agrobacterium rhizogenes mediated generation of composite plants in Eucalyptus camaldulensis. BMC Proc 5, O45.
Brijwal L, Tamta S (2015) Agrobacterium rhizogenes mediated hairy root induction in endangered Berberis aristata DC. SpringerPlus 4, 443.
Chen X, Yang L, Zhang N et al. (2003) Shikonin, a component of Chinese herbal medicine, inhibits chemokine receptor function and suppresses human immunodeficiency virus type 1. Anti Agents Chem 47, 2810-6.
Deng C, Zheng J, Wan W et al. (2013) Suppression of cell proliferation and collagen production in cultured human hypertrophic scar fibroblasts by Sp1 decoy oligodeoxynucleotide. Mol Med Rep 7, 785-90.
Dinarvand M, Hamzehee B (2017) Conservation status of Echium khuzistanicum. Iran nature 3, 100-103.
Fan C, Xie Y, Dong Y et al. (2015) Investigating the potential of Shikonin as a novel hypertrophic scar treatment. J Biomed Sci 22, 1-13.
Gwon SY, Choi WH, Lee DH et al. (2015) Shikonin protects against obesity through the modulation of adipogenesis, lipogenesis, and β-oxidation in vivo. J Funct Foods 16, 484-493.
Hanafy MS, Matter MA, Asker MS et al. (2016) Production of indole alkaloids in hairy root cultures of Catharanthus roseus L. and their antimicrobial activity. S Afric J Bot 105, 9-18.
Kim JY, Jeong HJ, Park JY et al. (2012) Selective and slow-binding inhibition of shikonin derivatives isolated from Lithospermum erythrorhizon on glycosyl hydrolase 33 and 34 sialidases. Bioorg med chem 20, 1740-8.
Kimura M and Isobe S (2018) Small-Molecule Screening to Increase Agrobacterium-Mediated Transformation Efficiency in Legumes. Plant Chem Gen 1795, 93-99.
Kontogiannopoulos KN, Assimopoulou AN, Tsivintzelis I et al. (2011) Electrospun fiber mats containing shikonin and derivatives with potential biomedical applications. Int J Pharm 409, 216-28.
Kumar V, Sharma A, Prasad BCN et al. (2006) Agrobacterium rhizogenes mediated genetic transformation resulting in hairy root formation is enhanced by ultrasonication and acetosyringone treatment. Plant Biotech 9, 349-358.
Lee H, Bae S, Kim K et al. (2011) Shikonin inhibits adipogenesis by modulation of the WNT/β-catenin pathway. Life Sci 88, 294-301.
Lee YJ, Choi SY and Yang JH (2014) NMDA receptor-mediated ERK 1/2 pathway is involved in PFHxS-induced apoptosis of PC12 cells. Life Sci 3, 491–492.
Li F, Yin Z, Zhou B et al. (2015) Shikonin inhibits inflammatory responses in rabbit chondrocytes and shows chondroprotection in osteoarthritic rabbit knee. Int Immuno 29, 656-62.
Mohammadi S, Piri K, Dinarvand M (2019) Antioxidant and Antibacterial Effects of Some Medicinal Plants of Iran. Int J Sec Metabol 6, 62–78.
Mohammadi S and Piri K (2014) Antifungal Effects of Two Medicinal Plant Native to Iran. Int J Adv Bio Biomed Res 2, 2712–15.
Papageorgiou VP, Assimopoulou AN, Couladouros EA et al. (1999) The Chemistry and Biology of Alkannin, Shikonin, and Related Naphthazarin Natural Products. Ange Chem Int Edit 38, 270-301.
Park S, Eom S, lee C et al. (2010) Ep-methoxycinnamic acid production in hairy root cultures of scrophularia buergeriana miquel. Arch biol sci 62, 649-652.
Porter JR and Hector F (1991) Host range and implications of plant infection by Agrobacterium rhizogenes. Crit Rev Plant Sci 4, 387-421.
Samadi A, Carapetian J, Heidari R et al. (2012) Hairy root induction in linum mucronatum ssp. Mucronatum, an anti-tumor lignans producing plant. Notulae botanicae horti agrobotanici cluj-napoca 40, 125-131.
Sambrook J and Russell DW (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press
Sevon N and Oksman-Caldentey KM (2002) Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation: root cultures as a source of alkaloids. Planta Medica 68, 859-68.
Singleton VL and Rossi JA (1965) Colorimetry of Total Phenolics with Phosphomolybdic-Phosphotungstic Acid Reagents. Amer J Enol Viti 16, 144-158.
Skrzypczak A, Przystupa N, Zgadzaj A et al. (2015) Antigenotoxic, anti-photogenotoxic and antioxidant activities of natural naphthoquinone shikonin and acetylshikonin and Arnebia euchroma callus extracts evaluated by the umu-test and EPR method. Toxico in Vitro 30, 364-72.
Tabata M, Hajime M, Noboru H et al. (1974) Pigment Formation in Callus Cultures of Lithospermum Erythrorhizon. Phytochem 13, 927–32.
Thwe A, Valan Arasu M, Li X et al. (2016) Effect of Different Agrobacterium rhizogenes Strains on Hairy Root Induction and Phenylpropanoid Biosynthesis in Tartary Buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn). Front microbiol 7, 318.
Yang Y, Wang J, Yang Q et al. (2014) Shikonin inhibits the lipopolysaccharide-induced release of HMGB1 in RAW264.7 cells via IFN and NF-kappaB signaling pathways. Int Immunopharm 19, 81-7.
Zarei b, kahrizi d, mousavi s et al. (2013) Agrobacterium rhizogense-mediated transformation of atropa belladonna. J agric biotechnol 5, 59-67.
Zhang FY, HuY, Que ZY et al. (2015) Shikonin Inhibits the Migration and Invasion of Human Glioblastoma Cells by Targeting Phosphorylated beta-Catenin and Phosphorylated PI3K/Akt: A Potential Mechanism for the Anti-Glioma Efficacy of a Traditional Chinese Herbal Medicine. Int J Mol Sci 16, 23823-48.
Andujar I, Rios JL, Giner RM et al. (2013) Shikonin promotes intestinal wound healing in vitro via induction of TGF-beta release in IEC-18 cells. Eur J Pharm Sci 49, 637-41.
Balasubramanian M, Anbumegala M, Surendran R et al. (2018) Elite hairy roots of Raphanus sativus (L.) as a source of antioxidants and flavonoids. 3 Biotech 8, 128.
Balasubramanian A, Venkatachalam R, Selvakesavan KR et al. (2011) Optimisation of methods for Agrobacterium rhizogenes mediated generation of composite plants in Eucalyptus camaldulensis. BMC Proc 5, O45.
Brijwal L, Tamta S (2015) Agrobacterium rhizogenes mediated hairy root induction in endangered Berberis aristata DC. SpringerPlus 4, 443.
Chen X, Yang L, Zhang N et al. (2003) Shikonin, a component of Chinese herbal medicine, inhibits chemokine receptor function and suppresses human immunodeficiency virus type 1. Anti Agents Chem 47, 2810-6.
Deng C, Zheng J, Wan W et al. (2013) Suppression of cell proliferation and collagen production in cultured human hypertrophic scar fibroblasts by Sp1 decoy oligodeoxynucleotide. Mol Med Rep 7, 785-90.
Dinarvand M, Hamzehee B (2017) Conservation status of Echium khuzistanicum. Iran nature 3, 100-103.
Fan C, Xie Y, Dong Y et al. (2015) Investigating the potential of Shikonin as a novel hypertrophic scar treatment. J Biomed Sci 22, 1-13.
Gwon SY, Choi WH, Lee DH et al. (2015) Shikonin protects against obesity through the modulation of adipogenesis, lipogenesis, and β-oxidation in vivo. J Funct Foods 16, 484-493.
Hanafy MS, Matter MA, Asker MS et al. (2016) Production of indole alkaloids in hairy root cultures of Catharanthus roseus L. and their antimicrobial activity. S Afric J Bot 105, 9-18.
Kim JY, Jeong HJ, Park JY et al. (2012) Selective and slow-binding inhibition of shikonin derivatives isolated from Lithospermum erythrorhizon on glycosyl hydrolase 33 and 34 sialidases. Bioorg med chem 20, 1740-8.
Kimura M and Isobe S (2018) Small-Molecule Screening to Increase Agrobacterium-Mediated Transformation Efficiency in Legumes. Plant Chem Gen 1795, 93-99.
Kontogiannopoulos KN, Assimopoulou AN, Tsivintzelis I et al. (2011) Electrospun fiber mats containing shikonin and derivatives with potential biomedical applications. Int J Pharm 409, 216-28.
Kumar V, Sharma A, Prasad BCN et al. (2006) Agrobacterium rhizogenes mediated genetic transformation resulting in hairy root formation is enhanced by ultrasonication and acetosyringone treatment. Plant Biotech 9, 349-358.
Lee H, Bae S, Kim K et al. (2011) Shikonin inhibits adipogenesis by modulation of the WNT/β-catenin pathway. Life Sci 88, 294-301.
Lee YJ, Choi SY and Yang JH (2014) NMDA receptor-mediated ERK 1/2 pathway is involved in PFHxS-induced apoptosis of PC12 cells. Life Sci 3, 491–492.
Li F, Yin Z, Zhou B et al. (2015) Shikonin inhibits inflammatory responses in rabbit chondrocytes and shows chondroprotection in osteoarthritic rabbit knee. Int Immuno 29, 656-62.
Mohammadi S, Piri K, Dinarvand M (2019) Antioxidant and Antibacterial Effects of Some Medicinal Plants of Iran. Int J Sec Metabol 6, 62–78.
Mohammadi S and Piri K (2014) Antifungal Effects of Two Medicinal Plant Native to Iran. Int J Adv Bio Biomed Res 2, 2712–15.
Papageorgiou VP, Assimopoulou AN, Couladouros EA et al. (1999) The Chemistry and Biology of Alkannin, Shikonin, and Related Naphthazarin Natural Products. Ange Chem Int Edit 38, 270-301.
Park S, Eom S, lee C et al. (2010) Ep-methoxycinnamic acid production in hairy root cultures of scrophularia buergeriana miquel. Arch biol sci 62, 649-652.
Porter JR and Hector F (1991) Host range and implications of plant infection by Agrobacterium rhizogenes. Crit Rev Plant Sci 4, 387-421.
Samadi A, Carapetian J, Heidari R et al. (2012) Hairy root induction in linum mucronatum ssp. Mucronatum, an anti-tumor lignans producing plant. Notulae botanicae horti agrobotanici cluj-napoca 40, 125-131.
Sambrook J and Russell DW (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press
Sevon N and Oksman-Caldentey KM (2002) Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation: root cultures as a source of alkaloids. Planta Medica 68, 859-68.
Singleton VL and Rossi JA (1965) Colorimetry of Total Phenolics with Phosphomolybdic-Phosphotungstic Acid Reagents. Amer J Enol Viti 16, 144-158.
Skrzypczak A, Przystupa N, Zgadzaj A et al. (2015) Antigenotoxic, anti-photogenotoxic and antioxidant activities of natural naphthoquinone shikonin and acetylshikonin and Arnebia euchroma callus extracts evaluated by the umu-test and EPR method. Toxico in Vitro 30, 364-72.
Tabata M, Hajime M, Noboru H et al. (1974) Pigment Formation in Callus Cultures of Lithospermum Erythrorhizon. Phytochem 13, 927–32.
Thwe A, Valan Arasu M, Li X et al. (2016) Effect of Different Agrobacterium rhizogenes Strains on Hairy Root Induction and Phenylpropanoid Biosynthesis in Tartary Buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn). Front microbiol 7, 318.
Yang Y, Wang J, Yang Q et al. (2014) Shikonin inhibits the lipopolysaccharide-induced release of HMGB1 in RAW264.7 cells via IFN and NF-kappaB signaling pathways. Int Immunopharm 19, 81-7.
Zarei b, kahrizi d, mousavi s et al. (2013) Agrobacterium rhizogense-mediated transformation of atropa belladonna. J agric biotechnol 5, 59-67.
Zhang FY, HuY, Que ZY et al. (2015) Shikonin Inhibits the Migration and Invasion of Human Glioblastoma Cells by Targeting Phosphorylated beta-Catenin and Phosphorylated PI3K/Akt: A Potential Mechanism for the Anti-Glioma Efficacy of a Traditional Chinese Herbal Medicine. Int J Mol Sci 16, 23823-48.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 744 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 467 |