“اثرات اولتراسوند، دما، نور، کیتوسان و تنظیم‌کننده‌های رشد گیاه بر القای کالوس در زعفران “

زعفران به دلیل متابولیت‌های ثانویه ارزشمند خود یکی از مهم‌ترین گیاهان دارویی در جهان است. هدف از این مطالعه بررسی عوامل مختلف بر القای کالوس و رشد در اگزپلانت‌های پیاز زعفران است. در آزمایش اول، سطح پیازهای زعفران استریل شده و به بخش‌های مساوی بریدند، سپس تحت درمان با اولتراسوند قرار گرفتند و بعد بر روی محیط کشت MS حاوی ۲ میلی‌گرم در لیتر اکسین (NAA و 2,4-D) و ۰.۵ میلی‌گرم در لیتر کینتین کشت شدند. در آزمایش دوم، تأثیر دما، نور و کیتوزان ارزیابی شد. نتایج تحلیل واریانس نشان داد که تفاوت‌های معناداری (P≤0.05) بین دما، نور، کیتوزان و همچنین درمان‌های اولتراسوند از نظر درصد القای کالوس و وزن تر کالوس وجود دارد.

القای کالوس و رشد در محیط کشت MS حاوی ۲ میلی‌گرم در لیتر NAA + ۰.۵ میلی‌گرم در لیتر کین بیشتر از آن‌هایی بود که حاوی ۲ میلی‌گرم در لیتر 2,4-D + ۰.۵ میلی‌گرم در لیتر کین بودند.در محیط کشت MS که حاوی 2،4-D بود و شاخص القای کالوس و نرخ رشد کالوس پایینی داشت، استفاده از اولتراسوند القای کالوس را تحریک کرد و به ویژه رشد کالوس از اکسپلنت‌های پیاز زعفران را تحریک نمود. علاوه بر این، در محیط کشت MS حاوی 2،4-D، استفاده از 0.25 گرم در لیتر کیتوزان القای کالوس را تحریک کرده و القای کالوس از اکسپلنت‌های پیاز زعفران را افزایش داد. با این حال، افزایش غلظت کیتوزان از 0.25 میلی‌گرم در لیتر به 0.75 گرم در لیتر، القای کالوس و رشد کالوس را کاهش داد، در حالی که در محیط کشت MS حاوی NAA که دارای القای کالوس و رشد موثر بود، استفاده از این درمان‌ها القای کالوس و رشد کالوس از اکسپلنت‌های پیاز زعفران را کاهش داد.

به عبارت دیگر، تأثیر اولتراسوند و کیتوزان بر پاسخ اکسپلنت‌های زعفران در کشت‌های ویترو، بستگی به نوع اکسین استفاده شده در ترکیب محیط کشت داشت.به طور کلی، بالاترین درصد القای کالوس بر روی محیط MS که با 2 میلی گرم در لیتر NAA + 0.5 میلی گرم در لیتر کین تقویت شده و در دمای 25 درجه سانتیگراد در تاریکی حرارت داده شده است، رخ داده است که می‌تواند برای کشت in vitro و مطالعات انتقال ژن در زعفران مناسب باشد.از آن زمان، قیمت بین‌المللی زعفران 5.3% نوسان داشته است. این محصول حمل و نقل و ذخیره‌سازی آسانی دارد و کاشت، خرید و صادرات آن قانونی است. علاوه بر این، بر اساس قیمت‌های مزرعه، زعفران 4.5 برابر بیشتر از خشخاش درآمد دارد و می‌تواند به طور مناسب جایگزین خشخاش باشد.

همچنین، کشت زعفران مشاغل فصلی را در دو وظیفه خاص فراهم می‌کند: چیدن گل‌ها و جدا کردن کلاله گل. این وظایف به طور کامل توسط زنان انجام می‌شود و بنابراین تأثیر مثبتی بر مشارکت زنان در نیروی کار دارد. در نهایت، خطرات ناشی از کشت زعفران در مقایسه با خشخاش جزئی است، زیرا تولید زعفران قانونی و مشروع محسوب می‌شود.به همین دلیل، رهبران دینی محلی و مقامات افغانستان از کشت آن حمایت می‌کنند و زعفران‌کاران در جوامع خود از موقعیت اجتماعی بالاتری برخوردارند.

Saffron is one of the most important pharmaceutical plants in the world due to its valuable secondary metabolites. The aim of this study is to investigate the different factors on callus induction and growth in saffron corm explants. In the first experiment, saffron corms surface were sterilized and were excised to equal segments, then they were treated with ultrasound and then they were cultured on MS medium supplemented with 2 mg.L-1 auxin (NAA and 2,4-D) and 0.5 mg.L-1 Kinetin. In the second experiment, the effect of temperature, light and chitosan were evaluated.

The results of analysis of variance showed that there were significant differences (P≤0.05) among temperature, light, chitosan as well as ultrasound treatments in terms of callus induction percentage and fresh weight of callus. Callus induction and growth on MS medium containing 2 mg.L-1 NAA + 0.5 mg.L-1 Kin was higher than those containing 2 mg.L-1 2,4­-D +0.5 mg.L-1 Kin. In MS medium containing 2,4-D which had low callus induction and callus growth rate, utilization of ultrasound stimulated callus induction and especially it stimulated callus growth from saffron corm explants. In addition, in MS medium containing 2,4-D, utilization of 0.25 g.L-1 chitosan stimulated callus induction and increased callus induction of saffron corm explants.

However, increasing chitosan concentration from 0.25 mg.L-1 to 0.75 g.L-1 decreased callus induction and callus growth, while, in MS medium containing NAA, which had efficient callus induction and growth, utilization of these treatments reduced callus induction and callus growth from saffron corm explants. In other words, the effect of ultrasound and chitosan on response of saffron explants in vitro cultures was used, depending on the type of auxin used in composition of the culture medium. Generally, the highest percentage of callus induction occurred on MS medium supplemented with 2 mg.L-1 NAA + 0.5 mg.L-1 Kin and incubated at 25 ºC in the dark, which could be suitable for in vitro culture and gene transfer studies in saffron.