نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران.

2 مرکز تحقیقات گیاهان دارویی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران.

چکیده

با هدف بررسی تولید بتا-کاروتن، برخی صفات و الگوی باند پروتئینی در ریزجلبک D. salina در حضور کلشیسین پس از کشت ریزجلبک مورد نظر و ایجاد جمعیت مناسب، تیمار­های کلشیسین در قالب طرح تصادفی شامل غلظت­های 0، 0/05، 0/1 و 0/2 درصد وزنی به حجمی کلشیسین اعمال شد. تغییرات حاصل در رشد و میزان بتاکاروتن، کلروفیل A، B و کل و کاروتنوئیدهای تولید شده توسط دستگاه اسپکتوفتومتر اندازه گیری شد. همچنین از الکتروفورز به روش SDS-PAGE با هدف بررسی الگوی باندهای پروتئینی استفاده گشت. نتایج نشان داد که غلظت­ های مختلف کلشیسین باعث تفاوت معنی دار در الگوی باندهای پروتئینی این جلبک در 11 نمونه مورد بررسی نشد و تنها میزان تولید برخی پروتئین­ ها تحت تاثیر قرار گرفت. در حالی که این تیمار سبب ایجاد تفاوت میزان بتاکاروتن، کلروفیل A، B، کل، کاروتنوئید و رشد ریزجلبک شد. بتاکاروتن به عنوان مهم­ ترین متابولیت دونالیلا سالینا در تمام غلظت­ های کلشیسین افزایش داشت. با اعمال تیمار کلشیسین کاروتنوئید، کلروفیل A، B وکل افزایش یافت، در حالی که رشد کاهش  داشت. چنین نتیجه گیری می­ شود که اعمال تیمار کلشیسین سبب کاهش رشد و افزایش تولید بتاکاروتن، کلروفیل A B, و کل، کارتنوئیدها در دونالیلا می شود. در حالی که اثر معنی داری بر الگوی بیان پروتئین­ ها ندارد. پس استفاده از این ماده برای تولید بیش­تر بتاکاروتن مناسب خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

اصلانی، ف.، برنارد، ف.آ.، میرزاجانی، ف.، هادیان، ج. (1393). مقایسه استفاده کلشیسین بر روی بذر و سرشاخه آویشن دنائی (Thymus daenensis Celak) از نظر ویژگی­های مورفولوژیکی روزنه و محتوای DNA در گیاهچه­های درون شیشه­ای. فرایند و کارکرد گیاهی. جلد 3، شماره 10.
استاجی، ع. (1391). بررسی تأثیر تیمار کلشیسین بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و مواد موثره در نوروزک(Salvia leriifolia Benth.)  . پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه ارومیه.
برقعی، س.ف.، ساریخانی، ح.،  چاییچی، م.، میرجلیلی، م.ح. (1390). بررسی اثرات پلی­پلوئیدی بر برخی صفات مورفولوژیکی و تغییرات شیمیایی اسانس در گیاه دارویی بادرنجبویه(Melissa officials L.). هفتمین کنگره علوم باغبانی ایران، اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان.
پوراکبری کسمائی، ر. (1390). بررسی فلو سایتومتری و فیزیولوژیک تاثیر سطوح مختلف کلشیسین روی پلی پلوئیدی شدن در دو گونه ی مرکبات و اندازه گیری تعدادی از ویژگی های مورفولوژیک. پایان نامه کارشناسی ارشد.
حسینی، ح.، چهرازی، م.، نباتی احمدی، د.، محمودی سورستانی، م. (1393). القا اتوتراپلوئیدی در گل پروانش (Catharanthus roseus Don.) رقم روزنا به منظور ایجاد تنوع در ویژگی­های مورفو­فیزیولوژیک و فتولوژیکی با استفاده از تیمار کلشیسین. فرایند و کارکرد گیاهی. جلد 3، شماره 9.
ستوده اردبیلی، گ.، اصغری زکریا، ر.، زارع، ن. (1393). اثر القای پلی پلوئیدی بر صفات مورفوفیزیولوژیک سورگوم(Sorghum bicolor cv. KFS2) . مجله علوم زراعی ایران. جلد 16، شماره 2.
ملک­زاده شفارودی، س.، غنی، ع،. حبیبی، م،. امیری، ا. (1390). بررسی امکان القا پلی پلوئیدی در گیاه ریحان (ocimum basilicum l.) با استفاده از کلشیسین. نشریه علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی). جلد 25، شماره 4. صفحات 461-469.
Adaniya, S. and Shirai, D.)  2001(. In vitro induction of tetraploid ginger (Zingiber officinale Roscoe) and its pollen fertility and germinability. Science Horticulture, 88 (4): 277-287.
Aharon, O. A hundred years of Dunaliella research: 1905–2005. doi:  10.1186/1746-1448-1-2. PMC1224875.
Andrew, J., Moreau, M., Kuntz, G. and Pagny, C. )2008(. An investigation of carotenoid biosynthesis in Coffea canephora and Coffea arabica. Plant physiol. 165: 1087-1106.
Arthur, E. )1993(. Oryzalin conversion of lilies. Nals yearbook, 46. Arkansas: 133-142.
Borowitzka, M.A. and Siva, C. J. )2007(. The taxonomy of the genus Dunaliella (Chlorophyta, Dunaliellales) with emphasis on the marine and halophilic species. Journal of Applied Phycology 19: 567–590.
Comman,  I. )1942(. Susceptibility of Colchicum and Clamydomonas to colchicine. Bot. Gaz., 104: 50-61.
Dragland, S. )2003(. Several culinary and medicinal herbs are important sources of dietary antioxidants. Journal Nutrition.133: 1286-1290.
Dhawan, O.P., and Lavania, U. )1996(. Enhancing the productivity of secondary metabolites via induced polyploidy: a review. Euphytica. 87: 81-89.
Eijckelhoff C. and Dekker JP. )1997(. A routine method to determine the chlorophyll a, pheophytin and β- carotene contents of isolated photosystem II reaction center complexes. Photosynthesis Research. 52: 69-73.
Fazeli, M.R., Tofighi, H., Samadi, N. and Jamalifar, H. )2006(. Effects of salinity on β-carotene production by Dunaliella tertiolecta DCCBC26 isolated from the Urmia salt lake, north of Iran, Bioresource Technology 97(18): 2453-2456.
Frank, G,. and Wegmann, K. )1979(. Physiology and biochemistry of glycerol biosynthesis in Dunaliella. Biol.Zbl. 93: 707-723.
Gavaudan, P. and Kobozieff, N. )1938(. Action de la colchicine sur la caryocinese et la
cytodierese des Chlamydomonadinees. C.R. Biol. Paris, 127: 790-793.
Hadi, M.R., Shariati M. and Afsharzadeh S. )2008(. Microalgal biotechnology: carotenoid and glycerol production by Dunaliella sp. algae isolated from the Gave khooni salt marsh, Iran. Biotechnology and Bioprocess Engineering 13(5): 540-544.
Hamill, S.D., Smith, M.K. and Dodd, W.A. )1992(. In vitro induction of banana autoteteraploidy by colchicines treatment of micro propagated diploids. Australian Journal Botany. 40: 887-96.
Hosseini,T. A and Shariati, M. )2009(. Dunaliella biotechnology: methods and applications. Journal of Applied Microbiology,107(1): 14-35.
Liu, S., Chen, S., Chen, Y., Guan, Z., Yin, D. and Chen, F. )2011(. In vitro induced tetraploid of Dendranthema nankingense (Nakai) Tzvel. shows an improved level of abiotic stress tolerance. Scientia Hortic. 127: 411-419.
Marchant, H. and Pickett, H. )1974(. The effect of colchicine on colony formation in the algae Hydrodictyon, Pediastrum and Sorastrum. Planta. Dec;116(4):291-300.
Mathura, S., Fossey, A. and Beck, S. )2006(. Comparative study of chlorophyll content in diploid and tetraploid black Wattle (Acacia mearnsii). Forestry. 79: 381-388.
Nikookar, K., Moradshahi, H. and Kharati, M. )2004(. Influence of salinity on the growth pigmentation and ascorbate peroxidase activity of Dunaliella salina isolated from Maharlu salt Lake in Shiraz. Iranian Journal of Science and Technology,Transaction 28(A1): 117-125.
Raja, R., Hemaiswarya, S., Balasubramanyam, D. and Rengasamy, R. )2007(. PCR-identification of Dunaliella salina (Volvocales, Chlorophyta) and its growth characteristics. Microbiological Research 162(2): 168-76.
Rezaei, A., Ghanati, F. and Behmanesh M. )2011(. Promotion of Taxol production and release by methyl jasmonate, ultrasound, and in situ extraction from hazelnut (Corylus avellana L.) cell culture. Iranian Journal of Plant Biology. 6(7): 55-72.
Shyam, R. and Sarma, Y.S.R.K. )1976(. Effects of Colchicine on the Cell Division of a Colonial Green Algal Flagellate Gonium Pectorale Muller, Caryologia: International Journal of Cytology, Cytosystematics and Cytogenetics, 29:1, 27-33.