Ver discusiones, estadísticas y perfiles de autor de esta publicación en: https://www.researchgate.net/publication/317329224 Efecto de la poliploidía colchicina inducida en características morfológicas y composición de aceite esencial ... Artículo en Cell Tissue planta y cultivo de órganos · Junio 2017 DOI: 10.1007 / s11240-017-1245-0 CITACIONES LEE 0 64 5 autores , incluso: Universidad Tarbiat Modares 95 PUBLICACIONES 400 CITACIONES VER EL PERFIL aestivum Ver proyecto Ghasem Karimzadeh Algunos de los autores de esta publicación también están trabajando en estos proyectos relacionados: El efecto de la temperatura sobre la división celular y tallo y la raíz Morfología de primavera e invierno Las variedades de Triticum Todo el contenido de esta página siguiente fue subido por Ghasem Karimzadeh el 14 de junio 2,017 mil. El usuario ha solicitado la mejora del archivo descargado. Plant Cell Tiss Organ Cult DOI 10.1007 / s11240-017-1245-0 ARTÍCULO ORIGINAL Efecto de la poliploidía colchicina inducida en características morfológicas y composición de aceite esencial de ajowan ( Trachyspermum Ammi L.) Seyed Ahmad Sadat Noori 1 · Maryam Norouzi 2 · Ghasem Karimzadeh 3 · Khadijeh Shirkool 1 · Mohsen Niazian 1 Recibido: 12 Marzo 2017 / Aceptado: 28 May 2017 © Springer Science + Business Media Dordrecht 2017 Resumen La poliploidía es un evento evolutivo increíble que se puede utilizar en el plantas (69,2%), en contraste con las de las plantas diploides (49,67%). fitomejoramiento para mejorar la planta de superficie plástica. El presente estudio se realizó para evaluar el efecto de la poliploidía inducida vitro en en diferentes propiedades de Ajowan planta medicinal. Cinco concentraciones diferentes de la Palabras clave La colchicina Ajowan · · · La citometría de flujo GC / MS · · colchicina, incluyendo 0,025, 0,05, 0,1, 0,2, y 0,5% (w / v), se aplicaron a la tetraploide timol germinación de semillas de ajowan en seis diferentes duraciones de exposición, incluyendo 6, 12, 24, 36, y 48 h. conteo de cromosomas mostró duplicación exitosa abreviaturas de número de cromosomas en las plantas tetraploides (2n = 4x = 36), en contraste El análisis ANOVA de FCM varianza con las plantas diploides intactas (2n = 2x = 18). la duplicación del contenido de ADN en las plantas tetraploides inducidos se probó a través de citometría de flujo La citometría de flujo GC / MS La cromatografía de gases espectrometría de masas LSD análisis. El más alto de inducción tetraploidía se logró mediante la aplicación de Diferencia mínima significativa EM 0,05% (w / v) colchicina durante 24 h con eficiencia 11,53%. Las plantas tetraploides medio de Murashige y Skoog obtenidos eran más grandes que sus diploides plantas intactas para altura de la planta, longitud de hoja, tallo diámetro, longitud de inflorescencia, longitud de pedúnculo, y las características de longitud de semillas. La longitud y anchura de los Introducción estomas se incrementaron en las plantas tetraploides inducidos, mientras que se redujo la densidad de estomas, en contraste con las plantas diploides iniciales. La mejora del material vegetal a través de la ploidía poli- inducida y / o análisis de cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC / MS) mostró poliploides naturales utilizados ha sido uno de los principales objetivos de los aumentos significativos en el contenido de timol en aceite esencial de tetraploide programas de fitomejoramiento en el siglo pasado. En realidad, mayor vigor y un mejor rendimiento son características que hacen organismos poliploides más preferido que sus parientes diploides (Sattler et al. 2016 ). inducción Polyploidy puede ocurrir a través poliploidización sexual o duplicación somática. Somático (o mitotic-) inducida ploidía poli- través de la aplicación de venenos del huso mitótico, tales como la colchicina y orizalina, es una planta común Comunicada por María Antonieta Germanà. * 1 2 breed- enfoque que se ha utilizado durante muchos años (Dhooghe et al ing. 2011 ; Urwin 2014 ). La colchicina es el agente antimitótico más ampliamente utilizado Mohsen Niazian para la inducción de poliploidía en las plantas (Planchais et al. 2000 ). La [email protected] principal ventaja de la poliploidía inducida es que las plantas alcanzan Departamento de Agronomía y Mejoramiento de Plantas habitualmente han mejorado las características morfológicas y de rendimiento, Ciencia, Colegio de Aburaihan, Universidad de Teherán, tales como la altura más alta, mayor tubérculo, rizoma o tamaño de la raíz -Teherán-Pakdasht, Irán (Hannweg et al. 2016 ), Aumento de la biomasa, la mejora de la capacidad Departamento de Horticultura de la Facultad de Aburaihan, fotosintética, flores grandes, frutos y semillas (Urwin 2014 ), De Universidad de Teherán, -Tehran-Pakdasht, Irán 3 Departamento de Mejora Vegetal, Facultad de Agricultura, Universidad Modares Tarbiat (TMU), Teherán, Irán 13 Vol.:(0123456789) Plant Cell Tiss Organ Cult sus homólogos diploides. Esta superioridad también puede ocurrir en las plantas autoclave. Todos los cultivos se mantuvieron a 24 ° C bajo una 16/8 h (luz / poliploides inducidos en contraste con sus parientes diploides para la resistencia al oscuridad) fotoperiodo con 60-65% de humedad relativa durante diferentes estrés abiótico, tales como sequía Ance tolerar (Hannweg et al. 2016 ). tiempos de exposición, incluyendo 6, 12, 24, 36, y 45 h. El experimento se realizó como un rial facto-, utilizando un Debido al hecho de que muchas hierbas medicinales están libres de efectos diseño completamente aleatorizado con dos fac- tores (A: cinco secundarios, el interés por los productos vegetales ha aumentado concentraciones diferentes de colchicina; b: cinco duraciones considerablemente en todo el mundo (Ashraf y Orooj diferentes de la exposición) y tres repeticiones (como placas de Petri). 2006 ). Una de estas importantes plantas medicinales es ajowan, que Treinta semillas se cultivaron en cada ción replicativa. Después del pertenece a la Apiaceae familia y crece principalmente en las regiones áridas tratamiento, las semillas se subcultivaron en free- fuerza completa y semiáridas del este de la India, las zonas occidental, central y del nordeste colchicina medio MS. Todos los cultivos se incubaron a continuación en la habitación de crecimiento bajo las condiciones antes mencionadas. de Irán, y también en Egipto (Ashraf y Orooj 2006 ; Joshi 2000 ; Moosavi et al. 2015 ; Niazian et al. 2017 ). Ajowan es una planta anual y diploide (2n = 18) con Después de 15 días, las plántulas que sobrevivieron fueron adoptados sistema reproductivo polinización cruzada (hotra Mal- y Vijay 2004 ). Las primero y después se transfirieron a macetas contienen perlita y de sustancias activas de semillas hacen de esta planta valiosa para fines coco Pite (1: 1). análisis de ploidía se llevaron a cabo después de 50 medicinales (Dalkani et al. días en las plántulas bien desarrolladas. Tasa de supervivencia se calculó dividiendo el número de plantas sobrevivido formar cada 2012 ). Ajowan semillas contienen un aceite esencial con el contenido de tratamientos en todas las semillas cultivadas (90 semillas), aproximadamente el 50% de timol, que tiene germicida fuerte, los efectos anti-espasmódicos y fungicidas (Ashraf y Orooj 2006 ). Muchas de las plantas medicinales y aromáticas no tienen una producción estable en sus zonas de cultivo y por lo general están reunidos de acuerdo con los métodos convencionales para satisfacer las demandas (Dalkani et al. 2012 ). Por lo tanto, el conteo de cromosomas y la citometría de flujo evaluaciones la atención a la calidad estable y la cantidad de producción de plantas medicinales es importante para responder a la creciente demanda de Después de calcular la tasa de supervivencia, en todos los conjuntos de tratamiento, necesidades far- macéuticos. Además de las ventajas antes mencionadas de se analizaron 26 plantas para la inducción de ploidía. El método directo de conteo de poliploidía inducida en las plantas, este método de cultivo también se puede cromosomas se utilizó para contar el diploides y tetraploides plantas. Para este utilizar en plantas medicinales para mejorar su producción de metabolitos propósito, puntas de las raíces (~ 7 mm de largo) fueron pre-tratados con secunda- rio (Hannweg et al. 2016 ). El presente estudio se realizó para investigar 8-hidroxiquinolina (0,002 M) durante 5 h. Para eliminar 8-hidroxiquinolina, mues- tras el efecto de la in vitro poliploidía colchicina inducida en algunas características se lavaron a fondo y después se colocaron en fijador de Carnoy (60% de etanol, morfológicas y composición de aceite esencial de la planta medicinal ajowan y ácido acético al 30%, 10% cloroformo) durante 24 h. La solución fijador se eliminó comparar las plantas ploid tetra- alcanzados con sus plantas diploides intactas. con tres lavados subsecuentes utilizando agua destilada. Las muestras se incubaron a continuación en ácido clorhídrico (1 N) durante 20 min para eliminar las paredes celulares y lavado posterior ayudaron a eliminar el ácido clorhídrico. A continuación, las muestras se tiñeron con aceto orceína (1%) y soluciones para observaciones de microscopía de luz carmín aceto (1%). Las partes extremas de puntas de raíces se fijaron en portaobjetos con una sola gota de ácido acético (45%) y luego aplastado. Materiales y métodos Como paso final, la documentación y el cromosoma ing claqueta de muestras fijadas en las diapositivas se llevaron a cabo utilizando un microscopio óptico equipado con Inducción de poliploidía una cámara (Olympus DP70). Germinación de semillas de un ecotipo iraní de ajowan (Shahedye-Yazd), adquirido en el Instituto de Investigación de bosques y pastizales de Irán, fueron utilizados para la inducción de poliploidía in vitro. Semillas con cles radi- bien análisis cytomety Flow se llevó a cabo utilizando un trozo de tejido de la hoja desarrollados (~ 0,8 mm-1 cm) se transfirieron a fuerza completa medio MS, (0,5 cm 2) formar 10 muestras en cinco repeticiones. Los tejidos foliares se complementado con diferentes concentraciones de colchicina, incluyendo 0,025, cortaron con una cuchilla de afeitar en 500 ml de tampón de Galbraith modificado 0,05, 0,1, 0,2, y 0,5% (w / v). Antes de la esterilización en autoclave, el pH del aislamiento núcleos (Tris 200 mM, MgCl2.6H2O 4 mM, pH 7,5, 0,5% Triton medio se ajustó a 5,8 ± 0,2 con NaOH 4 mM (Niazian et al. 2017 ). Las X-100) durante 25 s (Galbraith et al. 1983 ). Luego, 500 ml de la tinción solución soluciones madre de colchicina se prepararon mediante la resolución de las de 4,6-diamino-2-fenilindol-se añadió a las muestras para la tinción del ADN. concentraciones afore- mencionados de la colchicina en agua dis- labrada solución de tinción se contienen ARNasa para eliminar interferencias. Las esterilizada y 2% (v / v) sulfóxido de dimetilo (DMSO). En definitiva, se añadió muestras se bated incu- en esta solución durante 2 min y luego se pasaron los colchicina esterilizada por filtración a los medios después de núcleos a través de un filtro de nylon de 30 micras para eliminar los restos celulares. UNA 13 Plant Cell Tiss Organ Cult citómetro de flujo (PA-I; Partec) se utilizó para las muestras de análi- sis. estándar de Resultados y discusión la planta de perejil se utilizó para comparar los resultados cytomety flujo de ajowan con esta planta estándar. el conteo de cromosomas y el análisis de citometría de flujo Evaluación de las características morfológicas y Los resultados de conteo de cromosomas directa de puntas de las raíces estomas mostraron que el número de cromosomas de plantas diploides intactas (2n = 2x = 18) (Fig. 1 a) fue duplicado con éxito después de tratamiento con colchicina a Para investigar el efecto de tetraploidía colchicina inducida en los rasgos diferentes tiempos de incubación (2n = 4x = 36) (Fig. 1 si). Estudios anteriores morfológicos de ajowan, algunas características morfológicas incluyendo la altura también informaron de nueve pares de cromosomas (2n = 2x = 18) para las de la planta, longitud de la hoja, diámetro del tallo, longitud de inflorescencia, plantas diploides de ajowan (Chattopadhyay y Sharma 1988 ; Das y Mallick 1993 ; longitud de pedúnculo, y la longitud de la semilla se compararon en las plantas de Khullar et al. 1988 ). La colchicina es uno del inhibidor de huso mitótico que ha control diploides y las plantas tetraploides obtenidos en el mismas situaciones en completamente éxito- sido aplicado para la inducción de poliploidía en variedad condiciones de invernadero. Todas las mediciones se llevaron a cabo en plantas de plantas cojinete de aceites esenciales en los últimos años (Hannweg et al. 2016 de 10 semanas de edad utilizando una regla estándar y en tres repeticiones. ). características estomas, como la longitud de los estomas, la anchura y la densidad se midieron usando capa de epidermis de hojas expandidas. Para llegar a la capa epidérmica, las hojas expandidas se secaron primero con barniz En el presente estudio, citometría de flujo análisis también se aplicó para incoloro, y después la epidermis se separó a partir de hojas secas con un trozo determinar los niveles de ploidía de hormigas regener- in vitro. Citometría de flujo de banderol. epiderms separados se fijaron en LAMS de vidrio y luego la El análisis mostró que las plantas diploides de ajowan mostraron un pico (pico 2) observación y documentación de las sec- ciones fijas en las diapositivas se en el canal 24.87 (Fig. 1 c), también planta diploide estándar de parsely mostró realizaron con un microscopio óptico equipado con una cámara (Olympus DP70). Peak (Pico Las imágenes obtenidas se analizaron utilizando el software ImageJ ( https: // 1) en canales de 13,41 y 13,32 (Fig. 1 c, d) mientras que las plantas tetraploides imagej.nih.gov/ij ). inducidos mostró un pico (pico 3) en la posición del canal 49.42 (Fig. 1 re). Basándose en estos resultados, el contenido de ADN de plantas tetraploides putativos fue casi dos veces de plantas diploides de ajowan y plantas estándar de perejil (pico 1 en la figura. 1 discos compactos). Como showen en la Fig. 1 c, d, coeficiente de porcentaje de variación (CV%) en citometría de flujo resultados de la extracción de aceite esencial y el análisis GC / MS Ajowan plantas fueron ligeramente superiores a 5%, lo que indica a la misma que ajowan es una especie difícil que la precisión urement medi- de su contenido de Para la extracción de aceites esenciales, una muestra de semilla de cada una de ADN es muy difícil y replicar mediciones puede mejorar su reproducibilidad las plantas de control diploides y plantas tetraploides inducidos (20 g) se molió estimación del contenido de ADN (Doležel y Bartoš 2005 ), Resultado similar con usando un molinillo eléctrico, y se añadió el polvo fino obtenido a 500 ml de agua CV% más de 5% en ajowan han sido reportados en estudio anterior (Niazian et destilada en la parte superior de un calentador a 100 ° C. El aceite se extrajo al. 2017 ). Uno de los métodos rápidos y fiables ampliamente utilizados para utilizando un aparato de tipo Clevenger 5 (Mirahmadi et al. 2011 ) para determinar el nivel de ploidía, especialmente en los estudios de inducción de poliploidía, es la citometría de flujo análisis. La citometría de flujo se ha aplicado 2,5 h. Cada extracción se lleva a cabo en tres repeticiones. El porcentaje de con éxito para verificar la inducción de poliploidía de otras plantas medicinales aceite esencial extraído se calculó sobre la base de las semillas trituradas. como el arbusto de jengibre ( Tetradenia riparia) ( Hannweg et al. 2016 ), Ginseng Los componentes principales del aceite esencial se analizaron mediante brasileño ( Pfaffia glomerata [ Spreng.]) (Gomes et al. 2014 ), Cónica púrpura ( Echinacea cromatografía de gases método de espectrometría de masas. La PUR p ™ rŠa L.) (Abdoli et al. 2013 ), Cannabis ( Cannabis sativa identificación de la com- posición del aceite esencial se llevó a cabo utilizando el índice de retención Kovats y sugirió GC / MS espectros de la biblioteca de orde- nador. Finalmente, el porcentaje relativo de cada compo- nente se calculó de acuerdo con el área bajo la curva de GC / MS espectros. L.) (Bagheri y Mansouri 2015 ), Y persicus timo (Tavan et al. 2015 ). Este método también se aplica para verificar la estabilidad genética de las plantas regeneradas a través de la embriogénesis somática análisis estadístico indirecta e indirecta de regeneración de brotes de ajowan (Niazian et al. 2017 ). Todos los análisis-tales como ANOVA estadísticos, significan análisis compara- usando la prueba de LSD a nivel de probabilidad del 5%, y emparejados Student de t test-se eficiencia de inducción Polyploidy llevaron a cabo utilizando SAS Ver. 9.1 (Cary 2004 ) software. El software Image J se utilizó para ana- lisis de la imagen de las propiedades de los estomas. Se evaluó la tasa de supervivencia de las plantas tratadas después de 50 días de tratamiento con colchicina. De acuerdo a los resultados, 13 Plant Cell Tiss Organ Cult Figura 1 recuento cromosómico y el histograma de flujo análisis etría cytom- de ajowan. una resultados Etry para planta diploide statndard de plantas parsely y diploides de ajowan. re La Número de cromosomas de plantas diploides (2n = 2x = 18) ( bar 10 m). si Número de citometría de flujo resultados para planta diploide statndard de plantas parsely, diploides y cromosomas de colchicine- plantas tetraploides inducidos (2n = 4x = 36) ( bar 10 m). C cytom-tetraploides de ajowan flujo la tasa de supervivencia de Ajowan plantas se disminuyó con el aumento de la dosis afectada por niveles de ploidía. Los resultados del análisis de la varianza mostraron de colchicina y también el aumento de la duración de la exposición. La tasa de que el efecto significativo de la con- centración colchicina sobre todos los rasgos supervivencia más alta de las plantas tratadas se relaciona con la aplicación de morfológicos investigados de ajowan a nivel de probabilidad del 1% (tabla 2 ). El 0,025% (w / v) de la colchicina durante 6 h, y la tasa de supervivencia más bajo efecto de la duración del tratamiento fue significativa sólo en longitud inflorescencia estaba relacionado con las plantas tratadas con 0,5% (w / v) de la colchicina para 36 a nivel de probabilidad del 5% (Tabla 2 ). Los efectos de la interacción de la y 48 h (Tabla 1 ). La tasa de supervivencia de las plantas de control diploides era concentración de colchicina × duración del tratamiento fueron significativas sólo en más que todas las plantas de colchicina tratados con 99,66%. El efecto adverso de longitud del pedúnculo a nivel de capacidad proble- 5% (Tabla 2 ). Medios de dosis más altas de tratamiento de la colchicina sobre la tasa de supervivencia de las análisis de comparación usando el test LSD a nivel de probabilidad del 5% mostró plantas tratadas también se informó en otros estudios de inducción de poliploidía que la alta est media de altura de la planta se logró mediante la aplicación de 0,1% (Abdoli et al. 2013 ; Bagheri y Mansouri 2015 ; Tavan et al. 2015 ). Basado en cariotipo colchicina durante 6 h (Tabla 3 ). La altura de la planta más baja se relaciona con y análisis FCM, y también, se consiguió la eficiencia de la inducción de poliploidía planta diploide con 72,7 cm (cuadro 3 ). Basándose en el análisis de comparación de utilizando diferentes concentraciones de colchicina en diferentes tiempos de medias, la aplicación de 0,5% chicine COL- condujo a la media más alta de la exposición la tasa de supervivencia calculado de plantas regeneradas in vitro (Tabla longitud de la hoja en ajowan (Tabla 3 ), Mientras que la longitud de la hoja más 1 ). En todos los conjuntos de tratamiento, se lograron 26 plantas tetraploides. corta se relaciona con plantas diploides con promedio de 8,33 cm (Tabla 3 ). La Basado en evaluaciones, la eficiencia más alta de inducción de poliploidía se logró media más alta del diámetro del tallo correspondió a la utilización de mediante la aplicación de 0,05% colchicina durante 24 h (11,53%) (Cuadro 1 ). Uso de 0,025% (w / v) colchicina para 6, 12 y 24 h no tuvo éxito para la inducción tetraploidía de ajowan (Tabla 1 ). Aunque en los estudios de inducción de ploidía se espera mixploid o plantas con mayor ploidía pero en este estudio sólo se lograron 0,2% de colchicina, y también la media más baja para este rasgo se relaciona con plantas tetraploides en todas las plantas ensayadas. plantas diploides (Tabla 3 ). Según los resultados del análisis de comparación de medias mediante la prueba de LSD, la aplicación de 0,5% colchicina condujo a los medios más altos de longitud de inflorescencia, longitud de pedúnculo, y la longitud de semilla de ajowan (Tabla 3 ). Los medios más bajos de longitud de inflorescencia, y la longitud de la semilla, se lograron en el tratamiento de colchicina 0,025%, y la media más baja de la longitud de pedúnculo se relacionó con plantas diploides Características morfológicas de plantas tetraploides inducidos (Tabla 3 ). evaluaciones visuales también se mostraron las crecientes efectos de la inducción tetraploidía en altura de la planta (Fig. 2 a), longitud de la hoja (Fig. 2 b), la longitud de la semilla (Fig. 2 c), longitud de inflorescencia (Fig. 2 d), y En el presente estudio, el efecto de la inducción tetraploidía se evaluó en los rasgos morfológicos que son por lo general 13 Plant Cell Tiss Organ Cult tabla 1 eficiencia de inducción tetraploide en Duración del trata- ajowan con la aplicación de diferentes Tasa de supervivencia (%) una No. de tetraploide miento (h) concentraciones de colchicina en diferentes frecuencia tetraploide (%) si tiempos de exposición 6.00 71.10 0 0.00 12.00 71.10 0 0.00 24.00 64.40 0 0.00 36.00 59.90 1 3.84 48.00 56.60 1 3.84 6.00 47.70 1 3.84 12.00 43.30 1 3.84 24.00 41.10 3 11,53 36.00 41.10 2 7.69 48.00 41.10 2 7.69 6.00 35.50 1 3.84 12.00 30.00 2 7.69 24.00 31.10 2 7.69 36.00 23.30 1 3.84 48.00 23.30 1 3.84 6.00 21.10 1 3.84 12.00 18.89 1 3.84 24.00 16.60 1 3.84 36.00 12.20 1 3.84 48.00 12.20 2 7.69 0,025 0.05 0.10 concentración (%) 0.20 6.00 13.30 1 3.84 12.00 6.60 0 0.00 24.00 6.60 1 3.84 36.00 3.30 0 0.00 48.00 3.30 0 0.00 0.00 96.66 0.00 0.00 0.50 0.00 una si Nº de plantas sobrevivido / 90 semillas cultivadas Nº de plantas tetraploides obtenidos / 26 logra plantas tetraploides colchicina Tabla 2 Análisis de varianza para los rasgos morfológicos investigados en diploides y tetraploides inducidos plantas de ajowan df C cuadrados medios Altura de planta la concentración de colchicina 5 146.93 ** La duración del tratamiento 4 3.16 ns diámetro del tallo longitud de la inflorescencia 1.083 ** 0,868 ** 11.98 ** 1,66 ** 1.094 ** 0.22 ns 0,035 ns 0,76 * 0,034 ns 0,099 ns 0,102 ns longitud de la hoja longitud del pedúnculo CC una x TD si 20 17.9 ns 0.26 ns 0,108 ns 0,448 ns 0,102 * Error 60 9.95 0,19 0,174 0,271 0,048 2.1 4.71 5.7 3.1 Coeficiente de variación (%) 10.100 longitud de semilla 0,074 10.1 ns insignificante una si C la concentración de colchicina La duración del tratamiento Grado de libertad * , * * Significativo al nivel de probabilidad del 5 y 1%, respectivamente SOV longitud del pedúnculo (Fig. 2 mi). Abdoli et al. ( 2013 ) También ha reportado plantas de control diploide. La aplicación de la colchicina también dio lugar a más grande semilla y la flor para colchicina inducida plantas tetraploides de Echinacea diferentes formas y tamaños de hojas en el Tetradenia riparia planta medicinal purpurea en contraste con (Hannweg et al. 2016 ). 13 Plant Cell Tiss Organ Cult Tabla 3 La media de análisis de comparación de las características morfológicas investigados de diploide y plantas tetraploides de ajowan tratamiento Ploidía CC 1 (%) TD 2 ( H) medios Altura de la planta (cm) tetraploide 0,025 0.05 0.10 0.20 0.50 diploide 0.00 la concentración de colchicina 2 nivel de la duración del Stem diá- longitud de la metro (mm) inflorescencia (cm) longitud del pedúnculo (mm) Longitud de Semillas (mm) 142,30 h 9.06 c-g 7.36 re 14.53 l 4.16 h 2.26 fg 12.00 145.50 gh 8.66 fg 7.42 BCD 16.00 ijk 4.26 gh 2.7 c-f 24.00 147.60 fg 9.20 b-g 7.42 BCD 15.33 kl 4.36 fgh 2.16 sol 36.00 147.30 fgh 9.46 a-e 7.53 anuncio 16.16 h-k 4.03 h 2.26 fg 48.00 148.40 efg 9.16 b-g 7.42 BCD 16.00 ijk 4.23 gh 2.67d ef 6.00 145.80 gh 9.00 d-g 7.74 anuncio 16.63 f-j 4.36 fgh 2.60 efg 12.00 150.00 c-g 8.60 sol 7,76 anuncio 15.90 jk 4.36 fgh 2.43 efg 24.00 151.60 a-f 9.36 a-f 7.63 anuncio 16.46 g-j 4.36 fgh 2.66 def 36.00 147.60 fg 9.16 b-g 7.69 anuncio 16.53 f-j 4.76 cde 2.46 efg 48.00 150.30 c-g 9.46 a-e 7.41 discos compactos 16.80 e-i 4.23 gh 2.63 def 156.10 una 9.76 a B C 7.81 anuncio 16.90 d-h 4.53 efg 2.76 ser 12.00 151.10 a-f 9.86 ab 7.85 anuncio 17.03 d-g 4.83 ser 2.67 def 24.00 148.10 efg 9.46 a-e 8.01 anuncio 17.13 c-g 4.90 anuncio 2.53 efg 36.00 152.80 a-e 9.30 a-g 7.69 anuncio 16.93 d-h 4.70 c-f 2.76 ser 48.00 151.50 a-f 9.63 anuncio 8.11 una 17.26 b-g 4.90 anuncio 2.60 efg 150,6 b-g 9.30 a-g 8.13 una 17.30 b-g 4.56 d-g 2.60 efg 12.00 154.50 anuncio 8.86 efg 8.11 una 16.86 e-h 5.03 a B C 2.83 ser 24.00 152.80 a-e 9.30 a-g 8.12 una 17.36 b-f 4.63 def 3.06 anuncio 36.00 149.80 d-g 9.70 anuncio 8.17 una 17.33 b-f 4.83 ser 2.83 ser 48.00 152.80 a-e 9.50 a-e 8.09 a B C 17.03 d-g 5.00 a B C 3.13 a B C 6.00 155.10 a B C 9.76 a B C 8.10 ab 17,73 BCD 5.23 una 2.76 ser 9.83 ab 8.01 anuncio 17.56 ser 4.83 ser 3.20 ab 8.11 una 17,93 a B C 5.00 a B C 3.13 a B C 3.30 una 6.00 6.00 6.00 12.00 155.50 ab 24.00 155.50 ab 36.00 154.70 anuncio 9.60 anuncio 8.04 anuncio 18.73 una 5.03 a B C 48.00 151.30 a-f 9.26 b-g 8.10 ab 18.10 ab 5.13 ab 3.06 anuncio 8.33 7.2 15.53 3.46 2.30 0,71 0.68 0.85 0.11 0.44 0.00 LSD (5%) 1 longitud de la hoja (cm) 72.7 5.15 10.00 una características de los estomas densidad de plantas tetraploides inducidos fue de 15,9 células / mm 2 (Mesa 4 ). Una de las características más adecuadas que se pueden utilizar como un Una comparación de las características de estomas en las plantas diploides y fuerte indicador del nivel de ploidía en las plantas es la densidad estomática (Gomes tetraploides mostró el aumento de la longitud y la anchura de estomas en la colchicina et al. 2014 ). de inducción de ploidía por lo general conduce a una menor densidad de inducida plantas tetraploides de ajowan (Fig. 3 a) en contraste con sus parientes estomas, muy probablemente debido a las células de estomas y epidérmicas más diploides (Fig. 3 si). Las observaciones microscópicas también demostró disminución de grandes (Gantait et al. 2011 ). aumentos espectaculares en la longitud de los estomas y la densidad de los estomas en las plantas tetraploides obtenidos (Fig. 3 c) En contraste el ancho y la reducción en la densidad de los estomas de colchicine- inducida plantas a las plantas diploides-intacta (Fig. 3 re). tetraploides también se han reportado en otros estudios de inducción de ploidía (Aina et al. 2012 ; Majdi et al. Los resultados de un análisis de T-test pareado mostraron signifi- diferencias signifi entre diploides y tetraploides plantas para la longitud de los estomas, la 2010 ; Xu et al. 2016 ). anchura, y la densidad en nivel de probabilidad del 1% (tabla 4 ). Los promedios de la longitud de los estomas y el ancho de plantas tetraploides eran 12,8 y 7,2 m, la composición del aceite esencial respectivamente, mientras que estas características de las plantas diploides eran 9,2 y 5,9 m, respectivamente (Tabla 4 ). densidad de estomas de plantas diploides fue El rendimiento de aceite esencial de plantas tetraploides era veces dos y media más de 25,4 células / mm 2 mientras que los estomas que sus plantas de control diploides (datos no mostrados). En la comparación de los perfiles de aceites esenciales obtenidos 13 Plant Cell Tiss Organ Cult Figura 2 Efecto de inducción tetraploidía en carac- charachter- morfológicas de ajowan. una Altura (plantas bar 3 cm). re longitud Inflorescencia de tetraploide ( derecho) y loid DIP ( izquierda) (plantas bar 1 de la planta de diploide ( izquierda) y tetraploide ( derecho) cm). mi longitud del pedúnculo de tetraploide ( izquierda) y diploide ( derecho) (plantas bar 1 cm) (plantas bar 7 cm). si longitud de la hoja de tetraploide ( izquierda) y diploide ( derecho) (plantas bar 2 cm). C longitud de la semilla de tetraploide ( izquierda) y diploide ( derecho) aceites de plantas tetraploides fue de más de plantas diploides (Tabla 5 ). plantas diploides contenían α-Terpieol en su aceite esencial, mientras que este componente estaba ausente en el aceite esencial de las plantas teraploid. La diferencia entre plantas diploides y sus plantas tatraploid correspondientes para sus perfiles de metabolitos secundarios ha sido reportado en varios cojinete de aceite plantas esenciales (Dhawan y nia lava- 1996 ). inducción tetraploidía en T. riparia planta medicinal ha dado lugar a la extracción de algunos componentes adicionales esen- cial de petróleo, tales como α-humuleno, α-terpineol y viridiflorol, que no estaban presentes en los diploides (Han- nweg et al. 2016 ). Esta alteración en los perfiles de metabolito secundario debido a la inducción de ploidía en plantas medicinales puede estar relacionada con la regulación de la síntesis de cals biochemi-, la represión funcional de los genes, y también depresión de genes silenciosos que anteriormente no se expresan en la planta (Hannweg et al . 2016 ; Lavania 2005 ; Exacción 1976 ). El resultado importante de la presente investigación es que el contenido de timol de plantas tetraplid era más de plantas intactas diploides, por lo que el protocolo de inducción de ploidía presente se puede utilizar para aumentar el contenido de timol de ajowan, como Fig. 3 Charactristics estomas de ajowan. una longitud estomas y dth Wei- de plantas tetraploides de ajowan ( barras 10 m). si longitud estomas y weidth de plantas diploides de ajowan ( barras 10 el principal metabolito secundario de esta planta medicinal. m). C densidad de estomas de plantas tetraploides de ajowan ( barras 100 m). re densidad de estomas de las plantas Loid DIP de ajowan ( barras 100 m) a partir del análisis GC / MS, las diferencias entre componentes de aceites esenciales de plantas diploides y plantas tetraploides colchi- cine inducida Conclusión marcada fueron revelados (Tabla 5 ). En las plantas tetraploides, los porcentajes de todos los componentes de aceites esenciales eran menores que las de las observaciones cromosómicas y análisis de citometría de flujo demostraron plantas diploides, excepto el contenido de timol, tal que su porcentaje en lo contenido duplicación del ADN de plantas tetraploides colchicina inducida en esencial contraste con sus plantas intactas diploides. 13 Plant Cell Tiss Organ Cult Tabla 4 estomas longitud estomática (m) anchura estomática (m) nivel de ploidía 2x 4x 2x 4x 2x 4x Medida 9.20 12.80 5.90 7.20 25.4 15.90 T-valor 6,60 ** los estomas 1% características de diploide y plantas la densidad de los estomas -1 mm 2 tetraploides de ajowan 53.66 ** 8,23 ** * * Significativo a parámetros de nivel de probabilidad de Tabla 5 Comparación de los componentes del aceite esencial de diploide y COL- chicine inducida amabilidad ayuda financiera en apoyo de esta investigación. También los autores agradecen al plantas tetraploides de ajowan Instituto de Investigación de Bosques y Pastizales de Irán para la adquisición de las semillas. nombre de la composición Tiempo de extracción (min) 2x 4x Porcentaje de aceite esencial una 2x 4x 1 a-tujeno 6.23 6.33 0,19 0.12 2 ß-pineno 8.08 8.07 2.05 0,72 3 ß-mirceno 8,73 8.65 0.45 0.22 4 alfa-terpineno 9.71 9.67 0.65 0.24 5 p-cimeno 10.05 10.04 6 ß-felandreno 10.21 10.18 0.25 7 gamma-terpineno 11.43 11.55 17.81 8 4-terpineol 16.54 16.81 0.38 0.27 9 a-Terpieol 17.43 - 0.31 - 10 timol 23.09 23.10 una 27.95 49.67 12.88 Contribuciones de autor MNI y SASN escribió el manuscrito. KS y MNO realizaron experimentos tetraploidia. GK ayudó a mejorar el manuscrito. Cumplimiento de las normas éticas Conflicto de intereses Los autores declaran que no tienen ningún conflicto de intereses a revelar. 0,19 Estándares Eticos Los experimentos se realizaron de acuerdo con las leyes vigentes de la 15.78 República Islámica de Irán. 69.20 referencias Los valores son el porcentaje de los componentes en el aceite total de diploides y plantas ploid tetra- No. Abdoli M, Moieni A, Badi HN (2013) morfológicas, fisiológicas, estudios citológicos y fitoquímicos en diploides y colchicine- inducida plantas tetraploides de Echinacea purpurea ( L.). Acta Phys- LIO Plant 35 (7): 2075-2083 tratamiento con colchicina disminuye significativamente la tasa de supervivencia in vitro de plantas regeneradas de ajowan. La mayor eficiencia de la inducción tetraploidía se logró mediante apply- ing 0,05% colchicina durante 24 h. traits- morfológicas tales como altura de la planta, longitud de hoja, tallo diámetro, longitud cencia inflo-, longitud de pedúnculo, y semilla de longitud-se incrementaron en las plantas tetraploides en contraste con sus parientes diploides. longitud estomas y la anchura se incrementaron en las plantas tetraploides, mientras que la densidad de los estomas de plantas diploides era más que eso en plantas tetraploides inducidos. El perfil de metabolito secundario de ajowan cambió con la inducción tetraploidía, que este resultado puede ayudar al estudio de los genes que regulan la ruta de metabolismo secundario en ajowan y otras valiosas plantas medicinales. El contenido de timol en el aceite esencial de plantas tetraploides inducidos colchicine- era más que las plantas diploides-intactas. En resumen, por primera vez se estableció un procedimiento in vitro para la inducción en tetraploidia T. Ammi Aina O, Quesenberry K, Gallo M (2012) la inducción in vitro de tetraploids en paraguariensis cacahuete. Cell Tissue Organ Cult Plant (PCTOC) 111 (2): 231-238 Ashraf M, Orooj A (2006) Sal efectos del estrés sobre el crecimiento, iones acu- mulación y la concentración de aceite de semilla en una zona árida ajwain planta medicinal tradicional ( Trachyspermum Ammi [ L.] Sprague). J árido Environ 64 (2): 209-220 Bagheri M, Mansouri H (2015) Efecto de poliploidía inducida en algunos parámetros bioquímicos en Cannabis sativa L. Appl Biochem Biotechnol 175 (5): 2366-2375 Cary NC (2004) SAS Institute. El sistema SAS para Windows. Lanzamiento 9.1. SAS Inst, Carolina del Norte. Chattopadhyay D, Sharma AK (1988) Una nueva técnica para orceína bandas con tratamiento ácido. Mancha Technol 63 (5): 283-287 Dalkani M, Hassani A, Darvishzadeh R (2012) Determinación de la variación genética en Ajowan ( carum copticum L.) las poblaciones utilizando técnicas estadísticas multivariables. Rev Ciênc Agron 43 (4): 698-705 Das AB, Mallick R (1993) cambios en el ADN nuclear y los cromosomas dentro de la tribu Ammineae. Cytobios 74 (298-99): 197-207 Dhawan OP, Lavania UC (1996) Aumento de la productividad de secmetabolitos secunda- vía poliploidía inducida: una revisión. Euphytica 87 (2): 81-89 que puede aumentar su contenido de timol que tiene una utilidad no puede signifi- a niveles comerciales y prácticos. Dhooghe E, Van Laere K, Eeckhaut T, Leus L, Van Huylenbroeck J cromosoma duplicación (2011) mitótica de tejidos vegetales in vitro. Cell Tissue Organ Cult Plant (PCTOC) 104 (3): 359-373 Doležel J, Bartoš JAN (2005) DNA Plant Agradecimientos Los autores agradecen al Dr. MH Asare, el secretario de la ciencia y el personal de desarrollo tecnológico de las plantas medici- nales y la medicina tradicional de la República Islámica de Irán por su 13 citometría de flujo y estimación del tamaño del genoma nuclear. Ann Bot 95 (1): 99-110 Plant Cell Tiss Organ Cult Galbraith DW, Harkins KR, Maddox JM, Ayres NM, Sharma DP, Mirahmadi SF, Sefidkon M, M Aalifar, Akramian M (2011) Essential composición de aceite de polycephalum tanacetum subsp. duderanum (Boiss) Podl., E Firoozabady (1983) Análisis de citometría de flujo rápido del ciclo celular en los una planta endémica de Irán. J Essent aceite Bear planta 14 (6): 742-745 tejidos vegetales intactos. Ciencia 220 (4601): 1049-1051 Gantait S, Mandal N, Bhattacharyya S, Das PK (2011) Inducción y identificación de tetraploides usando en tratamiento con colchicina vitro de jamesonii Moosavi SG, Seghatoleslami MJ, Jouyban Z, E Ansarinia, Moosavi SA (2015) de respuesta morfológicas Rasgos y rendimiento de Ajowan ( Carum gerbera cv bolo. Sciella. Cell Tissue Organ Cult Plant (PCTOC) 106 (3): 485 copticum) al estrés hídrico déficit y nitrógeno de fertilizantes. En Foro Biológica (Vol. 7, Gomes SSL, Saldanha CW, Neves CS, Trevizani M, Raposo NRB, No. 1, p. 293). Investigación de Tendencias. Niazian M, Noori SAS, Galuszka P, Notini MM, de Oliveira Santos M, Campos JMS, Otoni WC, Viccini LF (2014) Tohidfar M, Mortazavian Cariotipo, el tamaño del genoma, y en vitro cromo- alguna duplicación de glomerata SMM (2017) Estabilidad genética de plantas regeneradas a través de embriogénesis pfaffia ( Spreng.) Pedersen. Plant Cell, Tissue y Organ Cult (PCTOC) (1) 118: somática indirecta e indirecta de regeneración de brotes de copticum carum L. Ind Cultivos Prod 97: 330-337 45-56 Hannweg K, Visser G, de Jager K, Bertling I (2016) In vitro inducida Planchais S, Glab N, Inze' D, Bergonioux C (2000) inhibiciones Química poliploidía y su efecto en las características hortícolas, composición de aceite Indicadores: una herramienta para los estudios del ciclo celular de las plantas. FEBS Lett 476: 78-83. doi: 10.1016 esen- cial y bioactividad de riparia Tetradenia. S Afr J Bot 106: 186-191 / S0014-5793 (00) 01675-6 Sattler MC, Carvalho CR, Clarindo WR (2016) La poliploidía y Joshi SG (2000) Las plantas medicinales. Oxford y IBH Publishing Co. Pvt. Ltd., Nueva Delhi, p. 491 su papel clave en el fitomejoramiento. Planta 243 (2): 281-296 Tavan M, Mirjalili MH y Karimzadeh G (2015) poliploidía In vitro Inducción: cambios en las características químicas morfológicos, anatómicos y Khullar SP, Sharma SS, Verma SC cromosoma de la planta (1988) SOCGI fito- de persicus timo ( Lamiaceae). Cell Tissue Organ Cult Plant (PCTOC), 122 número de informes. VI. J Cytol Genet 23: 38-52 (3): 573-583 Urwin NA (2014) Generación y caracterización de colchi- Lavania UC (2005) Genómica y la manipulación mejorada de ploidía producción de fitofármacos. Plant Genet Resour Char- acto Util 3 (02): cine-inducida poliploide Lavandula × intermedia. Euphytica 197 (3): 331-339 170-177 Levy M (1976) expresión glycoflavone alterado en autotetra- inducida ploids de drummondii Phlox. Biochem Syst Ecol 4 (4): 249-254 Majdi M, Xu C, Huang Z, Liao T, Li Y y Kang X (2016) In vitro tetraploide Karimzadeh G, Malboobi MA, Omidbaigi R, Mirzaghaderi G (2010) Inducción de tetraploidia a altamisa ( Tanacetum par- thenium Schulz-Bip):. instalaciones de regeneración de explantes de hojas de múltiples genotipos en Populus. Cell Tissue Organ Cult Plant (PCTOC), 125 (1): 1-9 Morfológicas, fisiológicas, cytologi- cal, y cambios fitoquímicos. HortScience 45 (1): 16-21 Malhotra SK, Vijay OP (2004) Ajowan. En: Peter KV Manual (ed) de hierbas y especias, vol puente 2. Woodhead Publishing Limited, Cam-, pp 107-116 13 Ver las estadísticas estadísticas de la depublicación publicación
