“تأثیر امواج فراصوت، دما، نور، کیتوسان و تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی بر کالوس‌زایی زعفران (Crocus sativus L.) “

زعفران یکی از مهم‌ترین گیاهان دارویی در جهان به دلیل متابولیت‌های ثانویه با ارزش آن است. هدف از این مطالعه بررسی عوامل مختلف بر القای کالوس و رشد در بخش‌های زعفران است. در آزمایش اول، سطح پیازهای زعفران استریل شد و به قطعات مساوی بریده شدند، سپس تحت تاثیر امواج اولتراسوند قرار گرفتند و بعد روی محیط کشت MS که با 2 میلی‌گرم در لیتر اکسین (NAA و 2,4-D) و 0.5 میلی‌گرم در لیتر کینتین غنی‌سازی شده بود کشت شدند.

در آزمایش دوم، اثر 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.ایجاد و رشد کالوس در محیط MS که حاوی ۲ میلی‌گرم بر لیتر NAA و ۰.۵ میلی‌گرم بر لیتر Kin بود، بیشتر از محیطی بود که حاوی ۲ میلی‌گرم بر لیتر ۲,4-D و ۰.۵ میلی‌گرم بر لیتر Kin بود. در محیط MS حاوی ۲,4-D که نرخ ایجاد کالوس و نرخ رشد کالوس پایینی داشت، استفاده از اولتراسوند باعث تحریک ایجاد کالوس و به‌ویژه تحریک رشد کالوس از اگزپلنت‌های پیاز زعفران شد.

علاوه بر این، در محیط MS حاوی ۲,4-D، استفاده از ۰.۲۵ گرم بر لیتر کیتوزان به تحریک ایجاد کالوس و افزایش ایجاد کالوس از اگزپلنت‌های پیاز زعفران کمک کرد. با این حال، افزایش غلظت کیتوزان از ۰.۲۵ میلی‌گرم بر لیتر به ۰.۷۵ گرم بر لیتر باعث کاهش ایجاد کالوس و رشد کالوس شد، در حالی که در محیط MS حاوی NAA که ایجاد و رشد کالوس مؤثری داشت، استفاده از این درمان‌ها باعث کاهش ایجاد کالوس و رشد کالوس از اگزپلنت‌های پیاز زعفران شد. به عبارت دیگر، اثر اولتراسوند و کیتوزان بر واکنش اگزپلنت‌های زعفران در کشت‌های in vitro وابسته به نوع اکسین استفاده شده در ترکیب بود.

به طور کلی، بالاترین درصد القای کلس در محیط MS با افزودن 2 میلی گرم در لیتر NAA و 0.5 میلی گرم در لیتر کین و نگهداری در دمای 25 درجه سانتیگراد در تاریکی رخ داد که می‌تواند برای کشت درون لبی و مطالعات انتقال ژن در زعفران مناسب باشد.

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.