Anns an sgrùdadh seo, buaidhean brosnachail an làimhseachaidh còmhlaichte deriaghladairean fàs lusanChaidh sgrùdadh a dhèanamh air nanoparticles (2,4-D agus kinetin) agus iarann ocsaid (Fe₃O₄-NPs) air morphogenesis in vitro agus cinneasachadh metabolite àrd-sgoile ann an *Hypericum perforatum* L.. Leasaich an làimhseachadh leasaichte [2,4-D (0.5 mg/L) + kinetin (2 mg/L) + Fe₃O₄-NPs (4 mg/L)] paramadairean fàis a’ phlannt gu mòr: mheudaich àirde a’ phlannt 59.6%, fad freumha 114.0%, àireamh gucagan 180.0%, agus cuideam ùr callus 198.3% an taca ris a’ bhuidheann smachd. Mheudaich an làimhseachadh còmhla seo èifeachdas ath-nuadhachaidh (50.85%) cuideachd agus mheudaich e susbaint hypericin 66.6%. Nochd mion-sgrùdadh GC-MS susbaint àrd de hyperoside, β-patholene, agus alcohol cetyl, a’ dèanamh suas 93.36% den raon mullaich iomlan, agus mheudaich susbaint iomlan phenolics agus flavonoids suas ri 80.1%. Tha na toraidhean seo a’ nochdadh gu bheil riaghladairean fàis lusan (PGRs) agus nanoparticles Fe₃O₄ (Fe₃O₄-NPs) a’ toirt buaidh sineirgisteach le bhith a’ brosnachadh organogenesis agus cruinneachadh choimeasgaidhean bith-ghnìomhach, a tha a’ riochdachadh ro-innleachd gealltanach airson leasachadh bith-theicneòlais lusan cungaidh-leigheis.
'S e lus maireannach luibheach den teaghlach Hypericaceae a th' ann an Lus an Naoimh Eòin (Hypericum perforatum L.), ris an canar cuideachd Lus an Naoimh Eòin, aig a bheil luach eaconamach.[1] Am measg nan co-phàirtean bith-ghnìomhach a dh'fhaodadh a bhith ann tha tannins nàdarra, xanthones, phloroglucinol, naphthalenedianthrone (hyperin agus pseudohyperin), flavonoids, searbhagan phenolic, agus olan riatanach.[2,3,4] Faodar Lus an Naoimh Eòin a iomadachadh le dòighean traidiseanta; ge-tà, tha ràitheas nan dòighean traidiseanta, germachadh sìol ìosal, agus so-leòntachd do ghalaran a’ cuingealachadh a chomas airson àiteachadh air sgèile mhòr agus cruthachadh leantainneach de mheitibilitean àrd-sgoile.[1,5,6]
Mar sin, thathas den bheachd gu bheil cultar clò in vitro na dhòigh èifeachdach airson iomadachadh luath planntrais, glèidheadh ghoireasan germplasm, agus toradh nas motha de choimeasgaidhean cungaidh-leigheis [7, 8]. Tha riaghladairean fàis planntrais (PGRn) a’ cluich pàirt chudromach ann a bhith a’ riaghladh morphogenesis agus tha iad riatanach airson àiteachadh in vitro callus agus fàs-bheairtean slàn. Tha leasachadh an dùmhlachd agus an cothlamadh deatamach airson crìochnachadh soirbheachail nan pròiseasan leasachaidh seo [9]. Mar sin, tha tuigse air co-dhèanamh agus dùmhlachd iomchaidh riaghladairean cudromach airson fàs agus comas ath-ghinealach Lus an Naoimh Eòin (H. perforatum) a leasachadh [10].
Tha nano-mhìrean iarainn ocsaid (Fe₃O₄) nan clas de nano-mhìrean a chaidh no a thathar a’ leasachadh airson cultar clò. Tha feartan magnetach cudromach aig Fe₃O₄, deagh cho-fhreagarrachd bith-eòlasach, agus a’ chomas fàs planntrais adhartachadh agus cuideam àrainneachdail a lughdachadh, agus mar sin tha e air aire mhòr a tharraing ann an dealbhadh cultar clò. Am measg nan tagraidhean a dh’ fhaodadh a bhith aig na nano-mhìrean sin tha cultar in vitro a bharrachadh gus roinneadh cealla adhartachadh, glacadh beathachaidh a leasachadh, agus einnseanan antioxidant a ghnìomhachadh [11].
Ged a tha nano-mhìrean air buaidhean math a nochdadh a tha a’ brosnachadh fàs lusan, tha sgrùdaidhean air cleachdadh còmhla de nano-mhìrean Fe₃O₄ agus riaghladairean fàis lusan leasaichte ann an *H. perforatum* fhathast gann. Gus am beàrn eòlais seo a lìonadh, rinn an sgrùdadh seo measadh air buaidh am buaidhean còmhla air morphogenesis in vitro agus cinneasachadh metabolite àrd-sgoile gus lèirsinn ùr a thoirt seachad airson feartan lusan leigheis a leasachadh. Mar sin, tha dà amas aig an sgrùdadh seo: (1) dùmhlachd riaghladairean fàis lusan a bharrachadh gus cruthachadh callus, ath-nuadhachadh bhrògan, agus freumhachadh a bhrosnachadh gu h-èifeachdach in vitro; agus (2) measadh a dhèanamh air buaidh nano-mhìrean Fe₃O₄ air paramadairean fàis in vitro. Tha planaichean san àm ri teachd a’ toirt a-steach measadh a dhèanamh air ìre mairsinn lusan ath-nuadhaichte rè ùine acclimatization (in vitro). Thathar an dùil gun leasaich toraidhean an sgrùdaidh seo èifeachdas meanbh-iomadachadh *H. perforatum* gu mòr, agus mar sin a’ cur ri cleachdadh seasmhach agus tagraidhean bith-theicneòlais a’ phlannt leigheis chudromach seo.
Anns an sgrùdadh seo, fhuair sinn duilleagan a chaidh a thoirt a-mach à lusan Lus an Naoimh Eòin bliadhnail (lusan màthaireil) a chaidh fhàs san raon. Chaidh na duilleagan seo a thoirt a-mach à duilleagan a chleachdadh gus na suidheachaidhean cultar in vitro a bharrachadh. Mus deach an cultarachadh, chaidh na duilleagan a nighe gu mionaideach fo uisge grùide ruith airson grunn mhionaidean. An uairsin chaidh uachdar nan duilleagan a dhì-ghalarachadh le bhith gan bogadh ann an 70% ethanol airson 30 diogan, agus an uairsin gan bogadh ann am fuasgladh 1.5% sodium hypochlorite (NaOCl) anns an robh beagan dhiogan de Tween 20 airson 10 mionaidean. Mu dheireadh, chaidh na duilleagan a nighe trì tursan le uisge grùide sterile mus deach an gluasad chun ath mheadhan cultar.
Thar nan ceithir seachdainean a lean, chaidh paramadairean ath-ghineadh nan geugan a thomhas, a’ gabhail a-steach an ìre ath-ghineadh, àireamh nan geugan gach cuir-às, agus fad nan geugan. Nuair a ràinig na geugan ath-ghineadh fad co-dhiù 2 cm, chaidh an gluasad gu meadhan freumhachaidh anns an robh meadhan MS leth-neart, 0.5 mg/L searbhag indolebutyric (IBA), agus 0.3% guma guar. Lean cultar freumhachaidh air adhart airson trì seachdainean, agus rè na h-ùine sin chaidh an ìre freumhachaidh, àireamh nam freumhaichean, agus fad nam freumhaichean a thomhas. Chaidh gach làimhseachadh ath-aithris trì tursan, le 10 cuir-às air an cultar gach ath-aithris, a’ toirt a-mach timcheall air 30 cuir-às gach làimhseachadh.
Chaidh àirde a’ phlannt a thomhas ann an ceudameatairean (cm) le bhith a’ cleachdadh riaghailt, bho bhonn a’ phlannt gu bàrr na duilleige as àirde. Chaidh fad nam freumhan a thomhas ann am millimeatairean (mm) dìreach às dèidh na sìol-chraobhan a thoirt air falbh gu faiceallach agus am meadhan fàis a thoirt air falbh. Chaidh àireamh nam gucagan gach explant a chunntadh gu dìreach air gach lus. Chaidh àireamh nan spotan dubha air na duilleagan, ris an canar nodalan, a thomhas gu fradharcach. Thathas a’ creidsinn gur e fàireagan anns a bheil hypericin, no spotan oxidative, a th’ anns na nodalan dubha seo, agus thathar gan cleachdadh mar chomharradh fiseòlasach air freagairt a’ phlannt do làimhseachadh. Às dèidh a’ mheadhan fàis gu lèir a thoirt air falbh, chaidh cuideam ùr nan sìol-chraobhan a thomhas le bhith a’ cleachdadh sgèile dealanach le cruinneas milleagram (mg).
Seo mar a dh’obraicheas tu a-mach dè an ìre de chruthachadh callus a th’ ann: an dèidh planntaichean a chur ann am meadhan anns a bheil diofar riaghladairean fàis (kinases, 2,4-D, agus Fe3O4) airson ceithir seachdainean, thèid an àireamh de planntaichean a tha comasach air callus a chruthachadh a chunntadh. Seo mar a dh’obraicheas tu a-mach dè an ìre de chruthachadh callus a th’ ann:
Chaidh gach làimhseachadh ath-aithris trì tursan, le co-dhiù 10 explants air an sgrùdadh anns gach ath-aithris.
Tha an ìre ath-nuadhachaidh a’ nochdadh na cuibhreann de fhigheagan callus a chuireas crìoch air a’ phròiseas eadar-dhealachaidh gucagan gu soirbheachail às dèidh ìre cruthachadh callus. Tha an comharra seo a’ sealltainn comas fhigheagan callus cruth-atharrachadh gu bhith nan fhigheagan eadar-dhealaichte agus fàs gu bhith nan buill-bodhaig ùra planntrais.
’S e an co-èifeachd freumhachaidh an co-mheas eadar an àireamh de gheugan as urrainn freumhachadh agus an àireamh iomlan de gheugan. Tha an comharra seo a’ nochdadh soirbheachas ìre an freumhachaidh, rud a tha deatamach ann am meanbh-iomadachadh agus iomadachadh lusan, leis gu bheil deagh fhreumhachadh a’ cuideachadh sìol-chraobhan gus mairsinn nas fheàrr ann an suidheachaidhean fàis.
Chaidh todhar hypericin a thoirt a-mach le 90% methanol. Chaidh leth-cheud mg de stuth planntrais tioram a chur ri 1 ml de methanol agus chaidh a sonicachadh airson 20 mionaid aig 30 kHz ann an inneal-glanaidh ultrasonach (modail A5120-3YJ) aig teòthachd an t-seòmair anns an dorchadas. Às dèidh sonicachadh, chaidh an sampall a chuir ann an centrifuge aig 6000 rpm airson 15 mionaid. Chaidh an t-supernatant a chruinneachadh, agus chaidh gabhail hypericin a thomhas aig 592 nm a’ cleachdadh speactrophotometer Plus-3000 S a rèir an dòigh a mhìnich Conceiçao et al. [14].
Cha do dh’adhbhraich a’ mhòr-chuid de leigheasan le riaghladairean fàis lusan (PGRn) agus nano-mhìrean iarainn ocsaid (Fe₃O₄-NPs) cruthachadh nodalan dubha air duilleagan geugan ath-nuadhaichte. Cha deach nodalan fhaicinn ann an gin de na leigheasan le 0.5 no 1 mg/L 2,4-D, 0.5 no 1 mg/L kinetin, no 1, 2, no 4 mg/L nano-mhìrean iarainn ocsaid. Sheall beagan choimeasgaidhean àrdachadh beag ann an leasachadh nodalan (ach gun a bhith cudromach gu staitistigeil) aig dùmhlachdan nas àirde de kinetin agus/no nano-mhìrean iarainn ocsaid, leithid measgachadh de 2,4-D (0.5–2 mg/L) le kinetin (1–1.5 mg/L) agus nano-mhìrean iarainn ocsaid (2–4 mg/L). Tha na toraidhean seo air an sealltainn ann am Figear 2. Tha nodalan dubha a’ riochdachadh fàireagan beairteach ann an hypericin, a tha an dà chuid a’ tachairt gu nàdarrach agus buannachdail. Anns an sgrùdadh seo, bha nodalan dubha co-cheangailte sa mhòr-chuid ri donnachadh fhigheagan, a’ nochdadh àrainneachd fàbharach airson cruinneachadh hypericin. Bhrosnaich làimhseachadh le nanoparticles 2,4-D, kinetin, agus Fe₃O₄ fàs callus, lughdaich e donnachadh, agus mheudaich e susbaint clorophyll, a’ moladh gnìomh metabolach nas fheàrr agus lùghdachadh comasach air milleadh oxidative [37]. Rinn an sgrùdadh seo measadh air buaidhean kinetin ann an co-bhonn ri nanoparticles 2,4-D agus Fe₃O₄ air fàs agus leasachadh callus wort Naoimh Eòin (Figear 3a–g). Tha sgrùdaidhean roimhe air sealltainn gu bheil gnìomhachd antifungal agus antimicrobial aig nanoparticles Fe₃O₄ [38, 39] agus, nuair a thèid an cleachdadh ann an co-bhonn ri riaghladairean fàis planntrais, faodaidh iad uidheaman dìon planntrais a bhrosnachadh agus clàran-amais cuideam cealla a lughdachadh [18]. Ged a tha biosynthesis de metabolites àrd-sgoile air a riaghladh gu ginteil, tha an toradh fhèin an urra gu mòr ri suidheachaidhean àrainneachdail. Faodaidh atharrachaidhean metabolach agus morf-eòlach buaidh a thoirt air ìrean metabolite àrd-sgoile le bhith a’ riaghladh abairt ginean planntrais sònraichte agus a’ freagairt ri factaran àrainneachdail. A bharrachd air an sin, faodaidh luchd-brosnachaidh ginean ùra a bhrosnachadh, a bhios an uair sin a’ brosnachadh gnìomhachd enzymatic, a’ cur iomadh slighe bith-cho-chur an gnìomh agus a’ leantainn gu cruthachadh metabolites àrd-sgoile. A bharrachd air an sin, sheall sgrùdadh eile gu bheil lughdachadh sgàile a’ meudachadh nochdadh do sholas na grèine, agus mar sin ag àrdachadh teòthachd tron latha ann an àrainn nàdarra *Hypericum perforatum*, a tha cuideachd a’ cur ri toradh hypericin nas motha. Stèidhichte air an dàta seo, rinn an sgrùdadh seo sgrùdadh air àite nanoparticles iarainn mar luchd-brosnachaidh a dh’fhaodadh a bhith ann an cultar clò. Sheall na toraidhean gun urrainn dha na nanoparticles sin ginean a tha an sàs ann am biosynthesis hesperidin a ghnìomhachadh tro bhrosnachadh enzymatic, a’ leantainn gu barrachd cruinneachadh den cho-thàthadh seo (Figear 2). Mar sin, an taca ri lusan a tha a’ fàs fo chumhachan nàdarra, faodar a ràdh gum faodar cinneasachadh nan todhar sin in vivo a leasachadh cuideachd nuair a thèid cuideam meadhanach a chur còmhla ri gnìomhachadh ginean a tha an sàs ann am biosynthesis de metabolites àrd-sgoile. San fharsaingeachd, bidh buaidh mhath aig leigheasan measgaichte air an ìre ath-nuadhachaidh, ach ann an cuid de chùisean, tha a’ bhuaidh seo air a lagachadh. Gu sònraichte, dh’ fhaodadh làimhseachadh le 1 mg/L 2,4-D, 1.5 mg/L kinase, agus diofar dùmhlachdan an ìre ath-ghineadh a mheudachadh gu neo-eisimeileach agus gu mòr le 50.85% an taca ris a’ bhuidheann smachd (Figear 4c). Tha na toraidhean seo a’ moladh gum faod measgachadh sònraichte de nanohormones obrachadh gu co-obrachail gus fàs planntrais agus cinneasachadh metabolite a bhrosnachadh, rud a tha air leth cudromach airson cultar clò lusan cungaidh-leighis. Sheall Palmer agus Keller [50] gum faodadh làimhseachadh 2,4-D cruthachadh callus a bhrosnachadh gu neo-eisimeileach ann an St. perforatum, agus gun do leasaich cur-ris kinase cruthachadh agus ath-ghineadh callus gu mòr. Bha a’ bhuaidh seo mar thoradh air leasachadh cothromachadh hormona agus brosnachadh roinneadh cealla. Lorg Bal et al. [51] gum faodadh làimhseachadh Fe₃O₄-NP gnìomh einnseanan antioxidant a neartachadh gu neo-eisimeileach, agus mar sin a’ brosnachadh fàs freumha ann an St. perforatum. Leasaich meadhanan cultarach anns an robh nanoparticles Fe₃O₄ aig dùmhlachdan de 0.5 mg/L, 1 mg/L, agus 1.5 mg/L ìre ath-ghineadh lusan lìn [52]. Leasaich cleachdadh kinetin, 2,4-dichlorobenzothiazolinone, agus nanoparticles Fe₃O₄ ìrean cruthachadh callus agus freumhaichean gu mòr, ge-tà, feumar beachdachadh air na fo-bhuaidhean a dh’ fhaodadh a bhith ann bho bhith a’ cleachdadh nan hormonaichean seo airson ath-nuadhachadh in vitro. Mar eisimpleir, dh’ fhaodadh cleachdadh fad-ùine no dùmhlachd àrd de 2,4-dichlorobenzothiazolinone no kinetin leantainn gu atharrachadh clonal somatic, cuideam oxidative, morf-eòlas callus neo-àbhaisteach, no vitrification. Mar sin, chan eil ìre ath-nuadhachaidh àrd gu riatanach a’ ro-innse seasmhachd ginteil. Bu chòir measadh a dhèanamh air a h-uile lus ath-nuadhaichte a’ cleachdadh comharran moileciuil (me RAPD, ISSR, AFLP) no mion-sgrùdadh cytogenetic gus an aon-ghnèitheachd agus an coltas ri lusan in vivo a dhearbhadh [53,54,55].
Sheall an sgrùdadh seo airson a’ chiad uair gum faod cleachdadh còmhla riaghladairean fàis lusan (2,4-D agus kinetin) le nanoparticles Fe₃O₄ morphogenesis agus cruinneachadh metabolites bith-ghnìomhach cudromach (a’ gabhail a-steach hypericin agus hyperoside) ann an *Hypericum perforatum* a neartachadh. Chan e a-mhàin gun do mheudaich an clàr-làimhseachaidh leasaichte (1 mg/L 2,4-D + 1 mg/L kinetin + 4 mg/L Fe₃O₄-NPs) cruthachadh callus, organogenesis, agus toradh metabolite àrd-sgoile ach sheall e cuideachd buaidh brosnachaidh tlàth, a dh’ fhaodadh fulangas cuideam agus luach cungaidh-leigheis a’ phlannt a leasachadh. Tha an cothlamadh de nanotechnology agus cultar clò planntrais a’ toirt seachad àrd-ùrlar seasmhach agus èifeachdach airson cinneasachadh mòr in vitro de choimeasgaidhean cungaidh-leigheis. Tha na toraidhean seo a’ rèiteachadh na slighe airson tagraidhean gnìomhachais agus rannsachadh san àm ri teachd air uidheaman moileciuil, leasachadh dòs agus mionaideachd ginteil, agus mar sin a’ ceangal rannsachadh bunaiteach air lusan cungaidh-leigheis le bith-theicneòlas practaigeach.
Àm puist: 12 Dùbhlachd 2025