Plant Process and Function

fa اثر الیسیتورهای قارچی و مخمری بر تولید تروپان آلکالوئیدهای گیاه بذرالبنج در شرایط کشت درون شیشه The effects of fungal and yeast elicitors on the production of tropane alkaloids in Hyoscyamus niger plantlets under in vitro condition بیوتکنولوژی biotechnology پژوهشي Research گیاه بذرالبنج (Hyoscyamus niger) گیاه علفی و چند ساله از خانواده سیب زمینی بوده که مانند دیگر گیاهان این خانواده نظیر شابیزک و تاتوره، بطور انحصاری تروپان آلکالوئیدهای دارویی هیوسیامین و اسکوپولامین را تولید می‌کند. این ترکیبات ارزشمند دارویی، دارای اثرات آنتی‌کولینرژیک بوده و مهارکننده رقابتی استیل کولین، ضد اسپاسم و آرام بخش می‌باشند. یکی از راهکارهای مقرون به صرفه جهت افزایش تولید ترکیبات موثره در گیاهان دارویی، استفاده از الیسیتورهای زیستی و غیرزیستی میباشد. در این پژوهش، اثر قارچ Piriformospora indica و مخمر Yarrowia lipolytica بر میزان رشد و تولید تروپان آلکالوئیدهای دارویی و فعالیت آنزیمهای آنتی‌اکسیدان مورد بررسی قرار گرفت. گیاهچه های بذرالبنج، به‌مدت دو هفته در محیط کشت حاوی قارچ و مخمر قرار داده شدند. نتایج افزایش میزان وزن تر و فعالیت آنزیمهای آنتی‌اکسیدان کاتالاز، آسکوربات‌پراکسیداز و گایاکول‌پراکسیداز در گیاهچههای تیمار شده با قارچ و مخمر نسبت به گیاهچههای شاهد را نشان داد. میزان هیوسیامین در اندام هوایی و میزان اسکوپولامین هم در ریشه و هم در اندام هوایی گیاهچههای تیمار شده با قارچ اندوفیت نسبت به گیاهچه‌های شاهد افزایش معنی‌دار یافت. همچنین میزان اسکوپولامین در ریشه و بخصوص اندام هوایی گیاهچههای تیمار شده با مخمر، بطور قابل توجهی در مقایسه با گیاهچههای شاهد افزایش نشان داد. بنابراین، قارچ P. indica و مخمر Y. lipolytica، میتوانند بعنوان الیسیتور زیستی مناسب، جهت افزایش میزان متابولیتهای ثانویه دارویی و زیستتوده در گیاه بذرالبنج مورد استفاده قرار گیرند. Henbane (Hyoscyamus niger) is a perennial herbaceous plant of the Solanaceae family that like to other plants of this family such as Atropa and Datura produces pharmaceutical tropane alkaloids hyoscyamine and scopolamine. These medicinal valuable compounds have anticholinergic effects, and antispasmodic and sedative properties. One of the most cost-effective strategies to increase production of active compounds in medicinal plants is the application of the biotic and abiotic elicitors. In this study, the effect of Piriformospora indica and Yarrowia lipolytica on the growth and production of tropane alkaloids and also antioxidant enzymes activity was investigated. Henbane plantlets were placed in two mediums with fungus or yeast for two weeks. The results showed that the growth and antioxidant enzymes activities were increased in plants that were treated with fungus and yeast in compare with control plantlets. Hyoscyamine content in shoot and scopolamine content in both root and shoot of the fungus treated plantlets were significantly increased in comparison to control. Also, the amount of scopolamine in roots and especially shoots of treated plants with yeast was significantly elevated in comparing with control. Therefore, P. indica and Y. lipolytica, can be used as appropriate biotic elicitors, for increasing biomass and pharmaceutical secondary metabolites in Henbane. Keywords: Antioxidant enzyme, Fungal elicitor, Henbane, Hyoscyamine, Scopolamine   آنزیم ‌آنتی‌اکسیدان, اسکوپولامین, الیسیتور قارچی, بذرالبنج, هیوسیامین Antioxidant enzyme, Fungal elicitor, Henbane, Hyoscyamine, Scopolamine 85 96 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-747-3&slc_lang=fa&sid=1 Saleh Shahabivand صالح شهابی وند shahabi70@yahoo.com Yes University of Maragheh. دانشگاه مراغه Nafiseh Lali نفیسه لعلی sahel.star6841@yahoo.com No University of Maragheh. دانشگاه مراغه Ahmad Aghaee احمد آقایی aghaee2001@yahoo.com No University of Maragheh. دانشگاه مراغه Farshad Darvishi فرشاد درویشی f.darvishi@ymail.com No University of Maragheh. دانشگاه مراغه