Sa staidéar seo, rinneadh na héifeachtaí spreagúla a bhaineann leis an gcóireáil chomhcheangailte a mheasrialtóirí fáis plandaíRinneadh imscrúdú ar nana-cháithníní ocsaíd iarainn (2,4-D agus cínéitin) agus (Fe₃O₄-NPs) ar mhórfóigineas in vitro agus ar tháirgeadh meitibilítí tánaisteacha i *Hypericum perforatum* L. Feabhsaigh an chóireáil optamaithe [2,4-D (0.5 mg/L) + cínéitin (2 mg/L) + Fe₃O₄-NPs (4 mg/L)] paraiméadair fáis na bplandaí go suntasach: mhéadaigh airde an phlanda 59.6%, fad na bhfréamhacha 114.0%, líon na mbachlóg 180.0%, agus meáchan úr na gcallus 198.3% i gcomparáid leis an ngrúpa rialaithe. Chuir an chóireáil chomhcheangailte seo feabhas freisin ar an éifeachtúlacht athghiniúna (50.85%) agus mhéadaigh sí cion an hipéiricín 66.6%. Léirigh anailís GC-MS cion ard hipearóisíde, β-paitiléine, agus alcól ceitile, arb ionann iad agus 93.36% den achar buaice iomlán, agus mhéadaigh cion na bhfeanólach agus na bhflavanóideach iomlán suas le 80.1%. Léiríonn na torthaí seo go mbíonn éifeacht sineirgisteach ag rialtóirí fáis plandaí (PGRanna) agus nana-cháithníní Fe₃O₄ (Fe₃O₄-NPanna) trí orgánaigineas agus carnadh comhdhúile bithghníomhacha a spreagadh, rud a léiríonn straitéis ghealladh fúithi chun feabhas biteicneolaíoch plandaí míochaine a chur chun cinn.
Is planda luibheach ilbhliantúil den teaghlach Hypericaceae é Lus Eoin (Hypericum perforatum L.), ar a dtugtar Lus Eoin freisin, a bhfuil luach eacnamaíoch aige.[1] I measc a chomhpháirteanna bithghníomhacha féideartha tá tannins nádúrtha, xantóin, floroglucinol, naftailéinediantrón (hipearín agus súdhiipearín), flavonoidí, aigéid fheanólacha, agus blátholaí.[2,3,4] Is féidir Lus Eoin a iomadú le modhanna traidisiúnta; áfach, cuireann séasúracht na modhanna traidisiúnta, péacadh íseal síolta, agus so-ghabhálacht do ghalair teorainn lena chumas saothraithe ar scála mór agus foirmiú leanúnach meitibilítí tánaisteacha.[1,5,6]
Dá bhrí sin, meastar gur modh éifeachtach é cultúr fíocháin in vitro chun plandaí a iomadú go tapa, acmhainní geirmphlasma a chaomhnú, agus toradh méadaithe comhdhúile míochaine [7, 8]. Tá ról ríthábhachtach ag rialtóirí fáis plandaí (PGRanna) i rialáil moirfeiginéise agus tá siad riachtanach chun callus agus orgánach iomlán a shaothrú in vitro. Tá sé ríthábhachtach a dtiúchan agus a gcomhcheangail a bharrfheabhsú chun na próisis forbartha seo a chríochnú go rathúil [9]. Dá bhrí sin, tá sé tábhachtach tuiscint a fháil ar chomhdhéanamh agus ar thiúchan cuí rialtóirí chun fás agus cumas athghiniúna Lus an Eoin (H. perforatum) a fheabhsú [10].
Is aicme nana-cháithníní iad nana-ocsaíd iarainn (Fe₃O₄) atá forbartha nó atá á bhforbairt le haghaidh cultúir fíocháin. Tá airíonna maighnéadacha suntasacha ag Fe₃O₄, bith-chomhoiriúnacht mhaith, agus an cumas fás plandaí a chur chun cinn agus strus comhshaoil a laghdú, agus mar sin tá aird shuntasach tarraingthe aige i ndearaí cultúir fíocháin. D’fhéadfadh feidhmeanna féideartha na nana-cháithníní seo cultúr in vitro a bharrfheabhsú chun deighilt cille a chur chun cinn, iontógáil cothaitheach a fheabhsú, agus einsímí frithocsaídeacha a ghníomhachtú [11].
Cé gur léirigh nana-cháithníní dea-éifeachtaí cur chun cinn ar fhás plandaí, tá staidéir ar chomhchur nana-cháithníní Fe₃O₄ agus rialtóirí fáis plandaí optamaithe i *H. perforatum* gann fós. Chun an bhearna eolais seo a líonadh, rinne an staidéar seo meastóireacht ar éifeachtaí a n-éifeachtaí comhcheangailte ar mhórfóiginéis in vitro agus ar tháirgeadh meitibilítí tánaisteacha chun léargais nua a sholáthar chun tréithe plandaí míochaine a fheabhsú. Dá bhrí sin, tá dhá chuspóir ag an staidéar seo: (1) tiúchan rialtóirí fáis plandaí a bharrfheabhsú chun foirmiú callus, athghiniúint péacán agus fréamhú in vitro a chur chun cinn go héifeachtach; agus (2) éifeachtaí nana-cháithníní Fe₃O₄ ar pharaiméadair fáis in vitro a mheas. I measc na bpleananna don todhchaí tá meastóireacht a dhéanamh ar ráta marthanais plandaí athghiniúna le linn oiriúnaithe (in vitro). Táthar ag súil go bhfeabhsóidh torthaí an staidéir seo éifeachtúlacht micrea-iomadaithe *H. perforatum* go suntasach, rud a chuirfidh le húsáid inbhuanaithe agus feidhmeanna biteicneolaíochta an phlanda míochaine thábhachtaigh seo.
Sa staidéar seo, fuair muid easphlandaí duille ó phlandaí Lus na hEoin bliantúla a fhásadh sa réimse (plandaí máthair). Baineadh úsáid as na heasphlandaí seo chun coinníollacha cultúir in vitro a bharrfheabhsú. Roimh an gcultúr, sruthlaíodh na duilleoga go maith faoi uisce driogtha reatha ar feadh roinnt nóiméad. Díghalraíodh dromchlaí na n-easphlandaí ansin trí thumadh in eatánól 70% ar feadh 30 soicind, agus ina dhiaidh sin tumadh i dtuaslagán hipeaclóirít sóidiam 1.5% (NaOCl) ina raibh cúpla braon de Tween 20 ar feadh 10 nóiméad. Ar deireadh, sruthlaíodh na heasphlandaí trí huaire le huisce driogtha steiriúil sular aistríodh iad chuig an gcéad mheán cultúir eile.
Thar na ceithre seachtaine dar gcionn, tomhaiseadh paraiméadair athghiniúna péacán, lena n-áirítear an ráta athghiniúna, líon na bpéacán in aghaidh an easphlandaithe, agus fad na bpéacán. Nuair a shroich na péacáin athghiniúna fad 2 cm ar a laghad, aistríodh iad chuig meán fréimhe ina raibh meán MS leath-neart, aigéad indolebutyric (IBA) 0.5 mg/L, agus guma guar 0.3%. Lean an cultúr fréimhe ar aghaidh ar feadh trí seachtaine, agus le linn an ama sin tomhaiseadh an ráta fréimhe, líon na bpéacán, agus fad na bpéacán. Rinneadh gach cóireáil arís trí huaire, agus saothraíodh 10 easphlandú in aghaidh an mhacasamhail, rud a thug thart ar 30 easphlandú in aghaidh an chóireála.
Tomhaiseadh airde an phlanda i gceintiméadair (cm) ag baint úsáide as rialóir, ó bhun an phlanda go barr na duilleoige is airde. Tomhaiseadh fad an fhréamh i milliméadair (mm) díreach tar éis na síológa a bhaint go cúramach agus an meán fáis a bhaint. Comhairíodh líon na bachlóga in aghaidh an easphlandaithe go díreach ar gach planda. Tomhaiseadh líon na spotaí dubha ar na duilleoga, ar a dtugtar nóidíní, go hamhairc. Creidtear gur faireoga ina bhfuil hipéiricín, nó spotaí ocsaídiúcháin, na nóidíní dubha seo, agus úsáidtear iad mar tháscaire fiseolaíoch ar fhreagairt an phlanda ar chóireáil. Tar éis an meán fáis go léir a bhaint, tomhaiseadh meáchan úr na síológa ag baint úsáide as scála leictreonach le cruinneas milleagram (mg).
Seo a leanas an modh chun ráta foirmithe callais a ríomh: tar éis easphlandaí a shaothrú i meán ina bhfuil rialtóirí fáis éagsúla (cínáisí, 2,4-D, agus Fe3O4) ar feadh ceithre seachtaine, déantar líon na n-easphlandaí atá in ann callais a fhoirmiú a chomhaireamh. Seo a leanas an fhoirmle chun ráta foirmithe callais a ríomh:
Rinneadh gach cóireáil a athdhéanamh trí huaire, agus scrúdaíodh 10 easphlandáil ar a laghad i ngach athrá.
Léiríonn an ráta athghiniúna an cion den fhíochán callais a chríochnaíonn an próiseas difreála bachlóga go rathúil tar éis chéim fhoirmiú an callais. Léiríonn an táscaire seo cumas fíochán callais claochlú go fíochán difreáilte agus fás ina n-orgáin nua plandaí.
Is é an chomhéifeacht fréimhe an cóimheas idir líon na mbrainsí atá in ann fréimhe a chur i bhfeidhm agus líon iomlán na mbrainsí. Léiríonn an táscaire seo rath na céime fréimhe, rud atá ríthábhachtach i micrea-iomadú agus i n-iomadú plandaí, toisc go gcabhraíonn fréimhe mhaith le síológa maireachtáil níos fearr i ndálaí fáis.
Baineadh comhdhúile hipiricín le 90% meatánól. Cuireadh caoga mg d'ábhar plandaí triomaithe le 1 ml meatánóil agus rinneadh sonicíocht air ar feadh 20 nóiméad ag 30 kHz i nglantóir ultrasonaic (samhail A5120-3YJ) ag teocht an tseomra sa dorchadas. Tar éis sonicíochta, rinneadh lártheifneoiriú ar an sampla ag 6000 rpm ar feadh 15 nóiméad. Bailíodh an forshnáithín, agus tomhaiseadh ionsú hipiricín ag 592 nm ag baint úsáide as speictreafótaiméadar Plus-3000 S de réir an mhodha a thuairiscigh Conceiçao et al. [14].
Níor spreag formhór na gcóireálacha le rialtóirí fáis plandaí (PGRanna) agus nana-cháithníní ocsaíd iarainn (Fe₃O₄-NPs) foirmiú nóidíní dubha ar dhuilleoga athghinte. Níor breathnaíodh aon nóidíní in aon cheann de na cóireálacha le 0.5 nó 1 mg/L 2,4-D, 0.5 nó 1 mg/L cínéitin, nó 1, 2, nó 4 mg/L nana-cháithníní ocsaíd iarainn. Léirigh roinnt teaglaim méadú beag ar fhorbairt nóidíní (ach ní raibh sé suntasach go staitistiúil) ag tiúchain níos airde de chínéitin agus/nó nana-cháithníní ocsaíd iarainn, amhail an teaglaim de 2,4-D (0.5–2 mg/L) le cínéitin (1–1.5 mg/L) agus nana-cháithníní ocsaíd iarainn (2–4 mg/L). Taispeántar na torthaí seo i bhFíor 2. Léiríonn nóidíní dubha faireoga saibhir i hipiricín, atá nádúrtha agus tairbheach araon. Sa staidéar seo, ba mhó a bhain nóidíní dubha le donnú fíochán, rud a léiríonn timpeallacht fhabhrach le haghaidh carnadh hipéiricín. Chuir cóireáil le nana-cháithníní 2,4-D, cínéitin, agus Fe₃O₄ fás callais chun cinn, laghdaigh sé donnú, agus mhéadaigh sé cion clóraifill, rud a thugann le fios go bhfuil feidhm meitibileach fheabhsaithe agus laghdú féideartha ar dhamáiste ocsaídiúcháin ann [37]. Rinne an staidéar seo meastóireacht ar éifeachtaí cínéitin i gcomhar le nana-cháithníní 2,4-D agus Fe₃O₄ ar fhás agus ar fhorbairt callais Lus an Eoin (Fíor 3a–g). Léirigh staidéir roimhe seo go bhfuil gníomhaíochtaí frithfhungacha agus frithmhiocróbacha ag nana-cháithníní Fe₃O₄ [38, 39] agus, nuair a úsáidtear iad i gcomhar le rialtóirí fáis plandaí, gur féidir leo meicníochtaí cosanta plandaí a spreagadh agus innéacsanna struis cheallacha a laghdú [18]. Cé go bhfuil bithshintéis meitibilítí tánaisteacha rialaithe go géiniteach, braitheann a dtoradh iarbhír go mór ar dhálaí comhshaoil. Is féidir le hathruithe meitibileach agus moirfeolaíocha tionchar a imirt ar leibhéil meitibilítí tánaisteacha trí léiriú géinte plandaí sonracha a rialáil agus freagairt do fhachtóirí comhshaoil. Ina theannta sin, is féidir le hionduchtóirí gníomhachtú géinte nua a spreagadh, rud a spreagann gníomhaíocht einsímeach, rud a ghníomhaíonn conairí bithshintéiseacha iomadúla agus a fhágann go bhfoirmítear meitibilítí tánaisteacha. Ina theannta sin, léirigh staidéar eile go méadaíonn laghdú scáthaithe nochtadh do sholas na gréine, rud a ardaíonn teochtaí lae i ngnáthóg nádúrtha *Hypericum perforatum*, rud a chuireann le toradh méadaithe hipéiricín freisin. Bunaithe ar na sonraí seo, rinne an staidéar seo imscrúdú ar ról nana-cháithníní iarainn mar ionduchtóirí féideartha i gcultúr fíocháin. Léirigh na torthaí gur féidir leis na nana-cháithníní seo géinte atá bainteach le bithshintéis hesperidin a ghníomhachtú trí spreagadh einsímeach, rud a fhágann go méadaítear carnadh an chomhdhúil seo (Fíor 2). Dá bhrí sin, i gcomparáid le plandaí atá ag fás faoi dhálaí nádúrtha, is féidir a áiteamh gur féidir táirgeadh comhdhúile den sórt sin in vivo a fheabhsú freisin nuair a chuirtear strus measartha le gníomhachtú géinte atá bainteach le bithshintéis meitibilítí tánaisteacha. Bíonn éifeacht dhearfach ag cóireálacha teaglaim ar an ráta athghiniúna i gcoitinne, ach i gcásanna áirithe, lagaítear an éifeacht seo. Is suntasach gur fhéadfadh cóireáil le 1 mg/L 2,4-D, 1.5 mg/L cíneas, agus tiúchain éagsúla an ráta athghiniúna a mhéadú go neamhspleách agus go suntasach faoi 50.85% i gcomparáid leis an ngrúpa rialaithe (Fíor 4c). Tugann na torthaí seo le fios gur féidir le teaglaim shonracha nanahormóin gníomhú go sineirgisteach chun fás plandaí agus táirgeadh meitibilítí a chur chun cinn, rud atá thar a bheith tábhachtach do chultúr fíocháin plandaí míochaine. Léirigh Palmer agus Keller [50] gur fhéadfadh cóireáil 2,4-D foirmiú callus a spreagadh go neamhspleách i St. perforatum, agus gur fheabhsaigh cur leis an gcíneas foirmiú callus agus athghiniúint go suntasach. Bhí an éifeacht seo mar gheall ar fheabhsú cothromaíochta hormónaí agus spreagadh deighilt cille. Fuair Bal et al. [51] gur fhéadfadh cóireáil Fe₃O₄-NP feidhm einsímí frithocsaídeacha a fheabhsú go neamhspleách, rud a chuir fás fréimhe chun cinn i St. perforatum. Feabhsaigh meáin chultúir ina raibh nana-cháithníní Fe₃O₄ ag tiúchain 0.5 mg/L, 1 mg/L, agus 1.5 mg/L ráta athghiniúna plandaí líon [52]. Chuir úsáid cínéitin, 2,4-déchlórabeinsóitiasólón, agus nana-cháithníní Fe₃O₄ feabhas suntasach ar rátaí foirmithe callas agus fréimhe, ach ní mór na fo-iarsmaí féideartha a bhaineann le húsáid na hormóin seo le haghaidh athghiniúint in vitro a chur san áireamh. Mar shampla, d’fhéadfadh éagsúlacht chlónach sómach, strus ocsaídiúcháin, moirfeolaíocht neamhghnácha callas, nó vitrificiú a bheith mar thoradh ar úsáid fhadtéarmach nó ard-tiúchana 2,4-déchlórabeinsóitiasólón nó cínéitin. Dá bhrí sin, ní gá go dtuarfadh ráta ard athghiniúna cobhsaíocht ghéiniteach. Ba cheart gach planda athghiniúna a mheasúnú ag baint úsáide as marcóirí móilíneacha (m.sh. RAPD, ISSR, AFLP) nó anailís chíteagéiniteach chun a n-aonchineálacht agus a gcosúlacht le plandaí in vivo a chinneadh [53,54,55].
Léirigh an staidéar seo den chéad uair gur féidir le húsáid chomhcheangailte rialtóirí fáis plandaí (2,4-D agus cínéitin) le nana-cháithníní Fe₃O₄ moirfeigineas agus carnadh meitibilítí bithghníomhacha tábhachtacha (lena n-áirítear hipéiricín agus hipearóisíd) a fheabhsú i *Hypericum perforatum*. Ní hamháin gur uasmhéadaigh an córas cóireála optamaithe (1 mg/L 2,4-D + 1 mg/L cínéitin + 4 mg/L Fe₃O₄-NPs) foirmiú callus, orgánaigineas, agus toradh meitibilítí tánaisteach ach léirigh sé éifeacht ionduchtaithe éadrom freisin, rud a d'fhéadfadh feabhas a chur ar fhulaingt struis agus ar luach míochaine an phlanda. Soláthraíonn an meascán de nanateicneolaíocht agus cultúr fíocháin plandaí ardán inbhuanaithe agus éifeachtúil le haghaidh táirgeadh mórscála in vitro comhdhúile míochaine. Réitíonn na torthaí seo an bealach d'fheidhmchláir thionsclaíocha agus taighde amach anseo ar mheicníochtaí móilíneacha, optamú dáileoige agus cruinneas géiniteach, rud a nascann taighde bunúsach ar phlandaí míochaine le biteicneolaíocht phraiticiúil.
Am an phoist: 12 Nollaig 2025