Plant Process and Function

fa بررسی الگوی رشد سلولی، فعالیت آنزیم‌های مسیر فنیل‌پروپانوئید و تجمع رزمارینیک اسید در کشت سوسپانسیون سلولی گیاه نوروزک (Salvia leriifolia Benth.) Investigation of cell growth dynamics, activities of phenylpropanoid pathway enzymes, and rosmarinic acid accumulation in cell suspension cultures of Salvia leriifolia Benth. بیوتکنولوژی biotechnology پژوهشي Research گونه‌های جنس Salvia از جمله نوروزک (Salvia leriifolia Benth.) به‌عنوان غنی‌ترین منابع اسیدهای فنولیک شناخته می‌شوند. اهمیت تجاری این ترکیبات سبب توجه فزاینده به افزایش تولید آن‌ها از طریق فناوری‌های کشت بافت و کشت سلولی شده است. این پژوهش با هدف بررسی الگوی تغییرات زیستتوده، فعالیت آنزیم‌های کلیدی و سنتز متابولیت‌ها در طی دوره رشد سلولی نوروزک انجام شد. از برگهای گیاه نوروزک به عنوان ریزنمونه و از <a name="_Hlk213106204">ترکیب هورمونهای نفتالین اسیتیک اسید و بنزیل آدنین (</a>BA15 + NAA 20) میکرومولار در محیط (MS) به عنوان تیمار بهینه برای رشد سلول در کشت سوسپانسیون سلولی استفاده شد. به مدت پنج هفته، زیستتوده و زندهمانی سلول، متابولیت‌های فنلی و فلاونوئیدی، فعالیت آنتی‌اکسیدانی، فعالیت آنزیم‌های PAL و TAT و میزان تجمع رزمارینیک اسید ارزیابی گردید. این آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. تجزیه و تحلیل آماری دادهها بیانگر اختلاف معنیدار تیمارها در سطح (01/0P < ) و (05/0P < ) بود. نتایج بررسیها نشان داد که الگوی رشد سلولی سیگموئیدی است و بیشترین زیستتوده سلول در هفته چهارم (روز 28) به‌دست آمد. درصد زنده‌مانی سلول از حدود %98 در هفته اول (روز 7) به حدود %80 در هفته پنجم (روز 35) کاهش یافت. حداکثر فنل کل، فلاونوئید کل<a name="_Hlk211787953"> </a>و فعالیت آنتیاکسیدانی در هفته سوم (روز 21) مشاهده گردید. بیشترین محتوای پروتئین کل و اوج فعالیت آنزیم‌های PAL وTAT  در هفته سوم و چهارم (روز 21 و 28) مشاهده شد که با بیشترین تجمع رزمارینیک اسید 69/42 (میلیگرم/ گرم وزن خشک) در هفته‌های سوم و چهارم <a name="_Hlk211783032">همزمان بود</a>. این یافته‌ها می‌تواند پایه‌ای برای بهینه‌سازی تولید رزمارینیک اسید در کشت‌های سلولی از طریق تنظیم هورمون‌ها، بهبود شرایط محیطی و افزودن پیش‌سازها باشد. Species of the genus Salvia, including Salvia leriifolia Benth., are recognized as important sources of phenolic acids, which have generated increasing interest in enhancing their production through plant tissue and cell culture technologies. This study aimed to characterize biomass accumulation, key enzymatic activities, and metabolite biosynthesis during the cell growth cycle of S. leriifolia. Leaf explants were used to establish cell suspension cultures, and a medium containing 15 µM BA and 20 µM NAA was identified as the optimal hormone treatment for promoting cell proliferation. Over a five-week culture period, cell biomass, total phenolics, total flavonoids, antioxidant activity (DPPH, IC₅₀), PAL and TAT enzyme activities, and rosmarinic acid content were assessed at weekly intervals. The experiment was conducted in a completely randomized design, and data were analyzed using analysis of variance followed by mean comparison tests. Significant differences were observed among treatments at p < 0.05 and p < 0.01. The results indicated that the growth curve of the suspension cells followed a typical sigmoidal pattern, with the highest biomass observed at the end of the fourth week (Day 28). Cell viability gradually declined from approximately 98% in the first week (day 7) to nearly 80% by the fifth week (day 35). The maximum levels of total phenolics, total flavonoids, and antioxidant activity were recorded in the third week (day 21). Similarly, total protein content, as well as peak PAL and TAT activities during the third and fourth weeks (days 21 and 28), coincided with the highest accumulation of rosmarinic acid (42.69 mg g⁻¹ DW). Overall, these findings provide a solid basis for optimizing rosmarinic acid production in plant cell culture systems through targeted hormonal regulation, improved culture conditions, and supplementation with biosynthetic pathway precursors. رزمارینیک اسید, سوسپانسیون سلولی, فنیل پروپانوئید, نوروزک Cell suspension culture, Phenylpropanoid, Rosmarinic acid, Salvia leriifolia 193 206 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1965-2&slc_lang=fa&sid=1 Arefeh Rastgoo عارفه راستگو a.rastgoo@uma.ac.ir No Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Younes Pourbeyrami Hir یونس پوربیرامی هیر *Younes_ph62@uma.ac.ir Yes Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Esmaeil Chamani اسماعیل چمنی echamani@uma.ac.ir No Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Mohammad Hossein Mirjalili محمد حسین میرجلیلی m-mirjalili@sbu.ac.ir No Department of Agriculture, Medicinal Plants and Drugs Research Institute, Shahid Beheshti University, Evin, 1983969411, Tehran, Iran گروه علوم باغبانی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران Mansour Miran منصور میران m.miran@arums.ac.ir No Department of Pharmaceutical Sciences Research Center, Ardabil University of Medical Sciences, Ardabil, Iran گروه فارماکوگنوزی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی، اردبیل، ایران