د نباتاتو د ودې تنظیم کونکو او د اوسپنې اکسایډ نانو ذراتو همغږي اغیزې د سینټ جان ورټ کې د بایو اکټیو مرکباتو په ان ویټرو ارګانجینیسیس او تولید باندې

په دې څیړنه کې، د ګډې درملنې هڅونکي اغیزېد نباتاتو د ودې تنظیموونکي(2,4-D او کاینټین) او د اوسپنې اکسایډ نانو ذرات (Fe₃O₄-NPs) د ان ویټرو مورفوجینیسیس او د *Hypericum perforatum* L. کې د ثانوي میټابولایټ تولید په اړه څیړنه وشوه. غوره شوې درملنه [2,4-D (0.5 mg/L) + کاینټین (2 mg/L) + Fe₃O₄-NPs (4 mg/L)] د نبات د ودې پیرامیټرونو کې د پام وړ ښه والی راوست: د نبات لوړوالی 59.6٪، د ریښو اوږدوالی 114.0٪، د جواني شمیره 180.0٪، او د کالوس تازه وزن 198.3٪ د کنټرول ګروپ په پرتله زیات شو. دې ګډې درملنې د بیا رغونې موثریت (50.85٪) هم لوړ کړ او د هایپریسین مینځپانګه یې 66.6٪ زیاته کړه. د GC-MS تحلیل د هایپروسایډ، β-پاتولین، او سیټیل الکول لوړ محتويات څرګند کړل، چې د ټول لوړ پوړ ساحې 93.36٪ جوړوي، پداسې حال کې چې د ټول فینولکس او فلاوونایډونو محتوا تر 80.1٪ پورې زیات شوی. دا پایلې ښیي چې د نباتاتو د ودې تنظیم کونکي (PGRs) او Fe₃O₄ نانو ذرات (Fe₃O₄-NPs) د ارګانجینیسیس هڅولو او د بایو اکټیو مرکباتو راټولولو له لارې یو همغږي اغیزه لري، کوم چې د درملو بوټو د بایو ټیکنالوژیکي پرمختګ لپاره یوه هیله بښونکې ستراتیژي استازیتوب کوي.
د سینټ جان ورټ (Hypericum perforatum L.)، چې د سینټ جان ورټ په نوم هم پیژندل کیږي، د هایپریکاسی کورنۍ یو څو کلن بوټي لرونکی نبات دی چې اقتصادي ارزښت لري. [1] د هغې احتمالي بایو فعال اجزا طبیعي ټانینونه، زانتونونه، فلوروګلوسینول، نیفتالینیډیانترون (هایپرین او سیوډوهایپرین)، فلاوونایډونه، فینولیک اسیدونه، او اړین غوړي شامل دي. [2,3,4] د سینټ جان ورټ د دودیزو میتودونو لخوا تکثیر کیدی شي؛ په هرصورت، د دودیزو میتودونو موسمي، د تخم ټیټ ټوکیدنه، او د ناروغیو حساسیت د لوی پیمانه کښت او د ثانوي میټابولیتونو دوامداره جوړښت لپاره د هغې وړتیا محدودوي. [1,5,6]
په دې توګه، د ان ویټرو نسج کلتور د نباتاتو د چټک تکثیر، د جرم پلازم سرچینو ساتنې، او د درملو مرکباتو د حاصلاتو زیاتوالي لپاره یو اغیزمن میتود ګڼل کیږي [7، 8]. د نباتاتو د ودې تنظیم کونکي (PGRs) د مورفوجینیسیس تنظیم کولو کې مهم رول لوبوي او د کالوس او ټول ژوندی موجوداتو د ان ویټرو کښت لپاره اړین دي. د دې پرمختیایي پروسو د بریالي بشپړیدو لپاره د دوی غلظت او ترکیبونو اصلاح کول خورا مهم دي [9]. له همدې امله، د سینټ جان ورټ (H. perforatum) [10] د ودې او بیا تولید ظرفیت ښه کولو لپاره د تنظیم کونکو مناسب ترکیب او غلظت پوهیدل مهم دي.
د اوسپنې اکسایډ نانو ذرات (Fe₃O₄) د نانو ذراتو یوه ټولګه ده چې د نسجونو د کلتور لپاره رامینځته شوي یا رامینځته کیږي. Fe₃O₄ د پام وړ مقناطیسي ځانګړتیاوې، ښه بایو مطابقت، او د نباتاتو د ودې هڅولو او د چاپیریال فشار کمولو وړتیا لري، نو دا د نسجونو د کلتور ډیزاینونو کې د پام وړ پاملرنه راجلب کړې. د دې نانو ذراتو احتمالي غوښتنلیکونه ممکن د حجرو ویش ته وده ورکولو، د مغذي موادو جذب ښه کولو، او د انټي اکسیډنټ انزایمونو فعالولو لپاره د ان ویټرو کلتور غوره کول شامل وي [11].
که څه هم نانو ذرات د نباتاتو په وده کې ښه هڅونکي اغیزې ښودلي دي، خو په *H. perforatum* کې د Fe₃O₄ نانو ذراتو او د نباتاتو د ودې تنظیم کونکو د ګډ استعمال په اړه مطالعات کم پاتې دي. د دې پوهې تشې ډکولو لپاره، دې مطالعې د ان ویټرو مورفوجینیسیس او ثانوي میټابولایټ تولید باندې د دوی د ګډو اغیزو اغیزې ارزولې ترڅو د درملو بوټو ځانګړتیاو ښه کولو لپاره نوي بصیرت چمتو کړي. له همدې امله، دا څیړنه دوه موخې لري: (1) د نباتاتو د ودې تنظیم کونکو غلظت غوره کول ترڅو په مؤثره توګه د کالوس جوړښت، د شوټ بیا رغونه، او په ویټرو کې ریښې وهل هڅوي؛ او (2) د ان ویټرو کې د ودې پیرامیټرو باندې د Fe₃O₄ نانو ذراتو اغیزې ارزونه. په راتلونکي پلانونو کې د اقلیم کولو (په ویټرو کې) په جریان کې د بیا رغول شوي نباتاتو د بقا کچه ارزونه شامله ده. تمه کیږي چې د دې مطالعې پایلې به د *H. perforatum* د مایکروپروپیګیشن موثریت د پام وړ ښه کړي، په دې توګه د دې مهم طبي بوټي دوامداره کارونې او بایو ټیکنالوژیکي غوښتنلیکونو کې مرسته وکړي.
په دې څیړنه کې، موږ د پاڼو توضیحات د ساحې څخه کرل شوي کلني سینټ جان ورټ بوټو (مورني نباتات) څخه ترلاسه کړل. دا توضیحات د ان ویټرو کلتور شرایطو غوره کولو لپاره کارول شوي. د کښت کولو دمخه، پاڼې د څو دقیقو لپاره د روانو اوبو لاندې په بشپړه توګه مینځل شوي. بیا د توضیحاتو سطحې د 30 ثانیو لپاره په 70٪ ایتانول کې د ډوبولو له لارې غیر منتن شوي، وروسته د 1.5٪ سوډیم هایپوکلورایټ (NaOCl) محلول کې ډوب شوي چې د 10 دقیقو لپاره د Tween 20 څو څاڅکي لري. په پای کې، توضیحات د راتلونکي کلتور میډیم ته لیږدولو دمخه د تعقیم شوي اوبو سره درې ځله مینځل شوي.
په راتلونکو څلورو اونیو کې، د بوټو د بیا رغولو پیرامیټرونه اندازه شول، په شمول د بوټو د بیا رغولو کچه، د بوټو د هر بوټي شمیره، او د بوټي اوږدوالی. کله چې بوټي لږ تر لږه 2 سانتي مترو ته ورسیږي، دوی د ریښو کولو میډیم ته لیږدول شوي چې د نیم ځواک MS میډیم، 0.5 ملی ګرامه / لیتر انډولبوټیریک اسید (IBA)، او 0.3٪ ګوار ګم څخه جوړ شوي. د ریښو کولو کلتور د دریو اونیو لپاره دوام وکړ، په دې موده کې د ریښو کولو کچه، د بوټو شمیره، او د بوټو اوږدوالی اندازه شو. هره درملنه درې ځله تکرار شوه، په هر نقل کې 10 بوټي کرل شوي، چې په هر درملنه کې نږدې 30 بوټي تولیدوي.
د نبات لوړوالی د نبات له بنسټ څخه د لوړې پاڼې تر سر پورې د یو حاکم په کارولو سره په سانتي مترو (سانتي مترو) کې اندازه شو. د ریښو اوږدوالی په ملی متر (ملي متر) کې سمدلاسه وروسته له هغه چې تخمونه په احتیاط سره لرې شول او د ودې منځنی لرې شو اندازه شو. د هر نبات د جواني شمیر په مستقیم ډول په هر نبات کې حساب شو. په پاڼو کې د تورو داغونو شمیر، چې د نوډولونو په نوم پیژندل کیږي، په لید سره اندازه شو. دا تور نوډولونه د هایپریسین لرونکي غدودونه ګڼل کیږي، یا اکسیډیټیو داغونه، او د درملنې لپاره د نبات د غبرګون د فزیولوژیکي شاخص په توګه کارول کیږي. د ټولو وده کونکي منځنی لرې کولو وروسته، د تخمونو تازه وزن د ملی ګرام (ملی ګرامه) دقت سره د بریښنایی پیمانه په کارولو سره اندازه شو.
د کالوس د جوړښت د اندازې محاسبه کولو طریقه په لاندې ډول ده: د څلورو اونیو لپاره د مختلفو ودې تنظیم کونکو (کیناز، 2,4-D، او Fe3O4) لرونکي میډیم کې د توضیحي نباتاتو کرلو وروسته، د هغو توضیحي نباتاتو شمیر چې د کالوس جوړولو وړتیا لري شمیرل کیږي. د کالوس د جوړښت د اندازې محاسبه کولو فورمول په لاندې ډول دی:
هره درملنه درې ځله تکرار شوه، په هر تکرار کې لږترلږه 10 توضیحات معاینه شول.
د بیا رغونې کچه د کالوس نسج تناسب منعکس کوي چې د کالوس د جوړښت مرحلې وروسته د جواني توپیر پروسه په بریالیتوب سره بشپړه کوي. دا شاخص د کالوس نسج وړتیا ښیې چې په توپیر شوي نسج بدل شي او د نباتاتو نوي غړو ته وده ورکړي.
د ريښو ايښودلو ضريب د هغو څانګو د شمېر تناسب دی چې د ريښو ايښودلو وړ دي او د څانګو ټول شمېر. دا شاخص د ريښو ايښودلو مرحلې برياليتوب منعکس کوي، کوم چې د کوچنيو تکثيراتو او د نباتاتو د تکثير لپاره خورا مهم دی، ځکه چې ښه ريښې ايښودل د تخمونو سره د ودې په شرايطو کې د ښه ژوندي پاتې کېدو کې مرسته کوي.
د هایپریسین مرکبات د ۹۰٪ میتانول سره استخراج شول. پنځوس ملی ګرامه وچ شوي نباتي مواد د ۱ ملی لیتر میتانول سره اضافه شول او د ۲۰ دقیقو لپاره په ۳۰ kHz کې په تیاره کې د خونې په تودوخه کې په الټراسونیک کلینر (ماډل A5120-3YJ) کې سونیکیټ شول. د سونیکیټیشن وروسته، نمونه د ۱۵ دقیقو لپاره په ۶۰۰۰ rpm کې سنټرفیوج شوه. سوپرناټینټ راټول شو، او د هایپریسین جذب د Conceiçao او نورو لخوا تشریح شوي میتود سره سم د Plus-3000 S سپیکٹروفوټومیټر په کارولو سره په ۵۹۲ nm کې اندازه شو. [14].
د نباتاتو د ودې تنظیم کونکو (PGRs) او د اوسپنې اکسایډ نانو پارټیکلونو (Fe₃O₄-NPs) سره ډیری درملنې د بیا تولید شوي بوټو پاڼو باندې د تور نوډولونو جوړښت نه دی رامینځته کړی. د 0.5 یا 1 mg/L 2,4-D، 0.5 یا 1 mg/L کاینټین، یا 1، 2، یا 4 mg/L اوسپنې اکسایډ نانو پارټیکلونو سره په هیڅ یوه درملنه کې هیڅ نوډولونه نه دي لیدل شوي. یو څو ترکیبونو د کاینټین او/یا د اوسپنې اکسایډ نانو پارټیکلونو په لوړ غلظت کې د نوډولونو پراختیا کې یو څه زیاتوالی ښودلی (مګر د احصایوي پلوه مهم نه دی)، لکه د 2,4-D (0.5-2 mg/L) د کاینټین (1-1.5 mg/L) او د اوسپنې اکسایډ نانو پارټیکلونو (2-4 mg/L) سره ترکیب. دا پایلې په 2 شکل کې ښودل شوي. تور نوډولونه د هایپریسین بډایه غدود استازیتوب کوي، دواړه طبیعي پیښیږي او ګټور دي. پدې څیړنه کې، تور نوډولونه په عمده توګه د نسجونو نسواري کیدو سره تړاو درلود، چې د هایپریسین راټولیدو لپاره مناسب چاپیریال په ګوته کوي. د 2,4-D، کاینټین، او Fe₃O₄ نانو ذراتو سره درملنه د کالوس وده، نسواري رنګ کمول، او د کلوروفیل مینځپانګه زیاته کړه، چې د میټابولیک فعالیت ښه والی او د اکسیډیټیو زیان احتمالي کمښت وړاندیز کوي [37]. دې مطالعې د سینټ جان ورټ کالوس په وده او پراختیا باندې د 2,4-D او Fe₃O₄ نانو ذراتو سره په ترکیب کې د کاینټین اغیزې ارزولې (انځور 3a–g). پخوانیو مطالعاتو ښودلې چې Fe₃O₄ نانو ذراتو ضد ضد او انټي مایکروبیل فعالیتونه لري [38، 39] او، کله چې د نبات د ودې تنظیم کونکو سره په ترکیب کې کارول کیږي، کولی شي د نبات دفاعي میکانیزمونه هڅوي او د حجروي فشار شاخصونه کم کړي [18]. که څه هم د ثانوي میټابولیتونو بایوسینتیسس په جینیاتي ډول تنظیم شوی، د دوی اصلي حاصل په چاپیریالي شرایطو پورې اړه لري. میټابولیک او مورفولوژیکي بدلونونه کولی شي د ځانګړو نباتاتو جینونو څرګندونه تنظیمولو او د چاپیریال عواملو ته ځواب ویلو سره د ثانوي میټابولیټ کچې اغیزه وکړي. سربیره پردې، انډیکوټرونه کولی شي د نوي جینونو فعالول پیل کړي، کوم چې په پایله کې د انزایمیک فعالیت هڅوي، په نهایت کې د څو بایوسینتیک لارو فعالول او د ثانوي میټابولیتونو رامینځته کیدو لامل کیږي. سربیره پردې، یوې بلې څیړنې ښودلې چې د سیوري کمول د لمر وړانګو ته وده ورکوي، په دې توګه د *Hypericum perforatum* په طبیعي استوګنځي کې د ورځې تودوخه لوړوي، کوم چې د هایپیریسین حاصلاتو زیاتوالي کې هم مرسته کوي. د دې معلوماتو پراساس، دې څیړنې د نسج کلتور کې د احتمالي انډیکوټرونو په توګه د اوسپنې نانو پارټیکلونو رول وڅیړ. پایلو ښودلې چې دا نانو پارټیکلونه کولی شي د انزایمیک محرک له لارې د هیسپریډین بایوسینتیسس کې ښکیل جینونه فعال کړي، چې د دې مرکب د زیاتوالي لامل کیږي (شکل 2). له همدې امله، د طبیعي شرایطو لاندې وده کونکو نباتاتو په پرتله، دا استدلال کیدی شي چې د داسې مرکباتو تولید په ویوو کې هم لوړ کیدی شي کله چې معتدل فشار د ثانوي میټابولیتونو بایوسینتیسس کې ښکیل جینونو فعالولو سره یوځای شي. د ترکیب درملنه عموما د بیا رغونې په کچه مثبت اغیزه لري، مګر په ځینو مواردو کې، دا اغیزه کمزورې کیږي. د یادونې وړ ده چې د 1 mg/L 2,4-D، 1.5 mg/L kinase، او مختلفو غلظتونو سره درملنه کولی شي په خپلواکه توګه او د پام وړ د کنټرول ګروپ په پرتله د بیا رغونې کچه 50.85٪ زیاته کړي (انځور 4c). دا پایلې وړاندیز کوي چې د نانو هورمونونو ځانګړي ترکیبونه کولی شي د نباتاتو ودې او میټابولایټ تولید ته وده ورکولو لپاره په همغږۍ سره عمل وکړي، کوم چې د درملو بوټو د نسج کلتور لپاره خورا مهم دی. پالمر او کیلر [50] ښودلې چې د 2,4-D درملنه کولی شي په خپلواکه توګه په سینټ پرفوراتم کې د کالوس جوړښت رامینځته کړي، پداسې حال کې چې د کینز اضافه کول د پام وړ د کالوس جوړښت او بیا رغونې ته وده ورکوي. دا اغیزه د هورمونل توازن ښه کولو او د حجرو ویش هڅولو له امله وه. بال او نور [51] وموندله چې د Fe₃O₄-NP درملنه کولی شي په خپلواکه توګه د انټي اکسیډنټ انزایمونو فعالیت ته وده ورکړي، په دې توګه په سینټ پرفوراتم کې د ریښو وده هڅوي. د کلتور میډیا چې د Fe₃O₄ نانو پارټیکلونه لري د 0.5 mg/L، 1 mg/L، او 1.5 mg/L غلظت کې د زغر بوټو د بیا رغونې کچه ښه کړه [52]. د کاینټین، 2,4-dichlorobenzothiazolinone، او Fe₃O₄ نانو ذراتو کارولو د کالوس او ریښو د جوړښت کچه ​​د پام وړ ښه کړه، په هرصورت، د ان ویټرو بیا رغولو لپاره د دې هورمونونو کارولو احتمالي اړخیزې اغیزې باید په پام کې ونیول شي. د مثال په توګه، د 2,4-dichlorobenzothiazolinone یا کاینټین اوږدمهاله یا لوړ غلظت کارول ممکن د سوماتیک کلونل تغیر، اکسیډیټیو فشار، غیر معمولي کالوس مورفولوژي، یا ویټریفیکیشن پایله ولري. له همدې امله، د لوړ بیا رغولو کچه اړینه نه ده چې د جینیاتي ثبات وړاندوینه وکړي. ټول بیا رغول شوي نباتات باید د مالیکولر مارکرونو (لکه RAPD، ISSR، AFLP) یا سایټوجینیټیک تحلیل په کارولو سره ارزول شي ترڅو د دوی یوشانوالی او ورته والی د ان ویوو نباتاتو سره مشخص شي [53,54,55].
دې څېړنې د لومړي ځل لپاره وښودله چې د نباتاتو د ودې تنظیم کونکو (2,4-D او کاینټین) د Fe₃O₄ نانو پارټیکلونو سره ګډ کارول کولی شي مورفوجینیسیس او د *Hypericum perforatum* کې د کلیدي بایو اکټیو میټابولایټونو (په شمول د هایپریسین او هایپروسایډ) راټولول زیات کړي. د درملنې غوره شوی رژیم (1 mg/L 2,4-D + 1 mg/L کاینټین + 4 mg/L Fe₃O₄-NPs) نه یوازې د کالوس جوړښت، ارګانجینیسیس، او ثانوي میټابولایټ حاصل اعظمي کړی بلکه یو نرم هڅونکی اغیز یې هم ښودلی، چې په بالقوه توګه د نبات د فشار زغم او درملو ارزښت ښه کوي. د نانو ټیکنالوژۍ او د نباتاتو د نسج کلتور ترکیب د درملو مرکباتو د لوی پیمانه ان ویټرو تولید لپاره یو دوامداره او مؤثر پلیټ فارم چمتو کوي. دا پایلې د صنعتي غوښتنلیکونو او راتلونکي څیړنې لپاره د مالیکولر میکانیزمونو، دوز اصلاح کولو او جینیاتي دقت سره د درملو بوټو په اړه بنسټیز څیړنې سره نښلوي، په دې توګه د عملي بایو ټیکنالوژۍ سره د درملو بوټو په اړه بنسټیز څیړنې سره نښلوي.