Niini nga pagtuon, ang mga epekto sa pagdasig sa hiniusa nga pagtambal samga regulator sa pagtubo sa tanom(2,4-D ug kinetin) ug iron oxide nanoparticles (Fe₃O₄-NPs) sa in vitro morphogenesis ug secondary metabolite production sa *Hypericum perforatum* L. Gisusi. Ang gi-optimize nga pagtambal [2,4-D (0.5 mg/L) + kinetin (2 mg/L) + Fe₃O₄-NPs (4 mg/L)] nakapauswag pag-ayo sa mga parameter sa pagtubo sa tanom: ang gitas-on sa tanom misaka og 59.6%, ang gitas-on sa gamot misaka og 114.0%, ang gidaghanon sa putot misaka og 180.0%, ug ang presko nga gibug-aton sa kalyo misaka og 198.3% kon itandi sa control group. Kini nga hiniusa nga pagtambal nakapauswag usab sa regeneration efficiency (50.85%) ug nakapadugang sa hypericin content og 66.6%. Ang pagtuki sa GC-MS nagpakita og taas nga sulod sa hyperoside, β-patholene, ug cetyl alcohol, nga nagkantidad og 93.36% sa kinatibuk-ang peak area, samtang ang sulod sa kinatibuk-ang phenolics ug flavonoids misaka hangtod sa 80.1%. Kini nga mga resulta nagpakita nga ang mga plant growth regulators (PGRs) ug Fe₃O₄ nanoparticles (Fe₃O₄-NPs) adunay synergistic nga epekto pinaagi sa pag-stimulate sa organogenesis ug akumulasyon sa bioactive compounds, nga nagrepresentar sa usa ka maayong estratehiya alang sa biotechnological nga kalamboan sa mga tanom nga medisina.
Ang St. John's wort (Hypericum perforatum L.), nailhan usab nga St. John's wort, usa ka perennial herbaceous nga tanom sa pamilyang Hypericaceae nga adunay bili sa ekonomiya.[1] Ang potensyal nga bioactive nga mga sangkap niini naglakip sa natural nga tannins, xanthones, phloroglucinol, naphthalenedianthrone (hyperin ug pseudohyperin), flavonoids, phenolic acids, ug essential oils.[2,3,4] Ang St. John's wort mahimong ipakaylap pinaagi sa tradisyonal nga mga pamaagi; bisan pa, ang seasonality sa tradisyonal nga mga pamaagi, ubos nga pagtubo sa liso, ug dali nga mataptan sa mga sakit naglimite sa potensyal niini alang sa dako nga pagtanom ug padayon nga pagporma sa mga secondary metabolite.[1,5,6]
Busa, ang in vitro tissue culture giisip nga usa ka epektibo nga pamaagi alang sa paspas nga pagpadaghan sa tanom, pagkonserba sa mga kahinguhaan sa germplasm, ug pagdugang sa ani sa mga tambal [7, 8]. Ang mga plant growth regulator (PGR) adunay hinungdanon nga papel sa pag-regulate sa morphogenesis ug gikinahanglan alang sa in vitro nga pag-ugmad sa callus ug tibuok nga mga organismo. Ang pag-optimize sa ilang mga konsentrasyon ug kombinasyon hinungdanon alang sa malampuson nga pagkompleto niining mga proseso sa paglambo [9]. Busa, ang pagsabot sa angay nga komposisyon ug konsentrasyon sa mga regulator importante alang sa pagpauswag sa pagtubo ug kapasidad sa pagbag-o sa St. John's wort (H. perforatum) [10].
Ang iron oxide nanoparticles (Fe₃O₄) usa ka klase sa nanoparticles nga gihimo o gipalambo pa alang sa tissue culture. Ang Fe₃O₄ adunay dakong magnetic properties, maayong biocompatibility, ug abilidad sa pagpalambo sa pagtubo sa tanom ug pagpakunhod sa environmental stress, mao nga kini nakadani og dakong atensyon sa mga disenyo sa tissue culture. Ang mga potensyal nga aplikasyon niini nga mga nanoparticle mahimong maglakip sa pag-optimize sa in vitro culture aron mapalambo ang cell division, mapaayo ang nutrient uptake, ug ma-activate ang antioxidant enzymes [11].
Bisan tuod ang mga nanoparticle nagpakita og maayong epekto sa pagtubo sa tanom, ang mga pagtuon sa hiniusa nga paggamit sa Fe₃O₄ nanoparticles ug gi-optimize nga plant growth regulators sa *H. perforatum* nagpabilin nga nihit. Aron mapuno kini nga kakulang sa kahibalo, kini nga pagtuon nagsusi sa mga epekto sa ilang hiniusa nga epekto sa in vitro morphogenesis ug secondary metabolite production aron makahatag og bag-ong mga panabut alang sa pagpauswag sa mga kinaiya sa mga tanom nga medisina. Busa, kini nga pagtuon adunay duha ka katuyoan: (1) pag-optimize sa konsentrasyon sa mga plant growth regulators aron epektibong mapalambo ang pagporma sa callus, pagbag-o sa saha, ug pag-rooting in vitro; ug (2) pagtimbang-timbang sa mga epekto sa Fe₃O₄ nanoparticles sa mga parameter sa pagtubo in vitro. Ang umaabot nga mga plano naglakip sa pagtimbang-timbang sa survival rate sa mga nabag-o nga tanom atol sa acclimatization (in vitro). Gilauman nga ang mga resulta niini nga pagtuon makapauswag pag-ayo sa micropropagation efficiency sa *H. perforatum*, sa ingon makatampo sa malungtarong paggamit ug biotechnological nga mga aplikasyon niining importante nga tanom nga medisina.
Niini nga pagtuon, nakakuha kami og mga leaf explant gikan sa tinuig nga mga tanom nga St. John's wort (mga inahan nga tanom) nga gipatubo sa uma. Kini nga mga explant gigamit aron ma-optimize ang mga kondisyon sa in vitro culture. Sa wala pa i-culture, ang mga dahon gihugasan pag-ayo ubos sa nagaagay nga distilled water sulod sa pipila ka minuto. Ang mga nawong sa explant gi-disinfect dayon pinaagi sa pagpaunlod sa 70% ethanol sulod sa 30 segundos, gisundan sa pagpaunlod sa 1.5% sodium hypochlorite (NaOCl) nga solusyon nga adunay pipila ka tulo sa Tween 20 sulod sa 10 ka minuto. Sa katapusan, ang mga explant gihugasan sa tulo ka beses gamit ang sterile distilled water sa dili pa ibalhin sa sunod nga culture medium.
Sulod sa sunod nga upat ka semana, gisukod ang mga parametro sa pagtubo sa saha, lakip ang gikusgon sa pagtubo, gidaghanon sa saha kada explant, ug gitas-on sa saha. Kung ang natubo nga mga saha moabot na sa gitas-on nga labing menos 2 cm, kini gibalhin ngadto sa usa ka rooting medium nga gilangkoban sa half-strength MS medium, 0.5 mg/L indolebutyric acid (IBA), ug 0.3% guar gum. Ang pag-ugat nagpadayon sulod sa tulo ka semana, diin niining panahona gisukod ang gikusgon sa pagtubo sa saha, gidaghanon sa gamot, ug gitas-on sa gamot. Ang matag pagtambal gisubli sa tulo ka beses, nga adunay 10 ka explant nga gipatubo kada replicate, nga naghatag og gibana-bana nga 30 ka explant kada pagtambal.
Ang gitas-on sa tanom gisukod sa sentimetro (cm) gamit ang ruler, gikan sa punoan sa tanom hangtod sa tumoy sa kinatas-ang dahon. Ang gitas-on sa gamot gisukod sa milimetro (mm) dayon human sa maampingong pagtangtang sa mga semilya ug pagtangtang sa medium sa pagtubo. Ang gidaghanon sa mga putot kada explant giihap direkta sa matag tanom. Ang gidaghanon sa itom nga mga lama sa mga dahon, nga nailhan nga nodules, gisukod sa biswal. Kini nga mga itom nga nodules gituohan nga mga glandula nga adunay hypericin, o oxidative spots, ug gigamit isip pisyolohikal nga timailhan sa tubag sa tanom sa pagtambal. Human makuha ang tanang medium sa pagtubo, ang presko nga gibug-aton sa mga semilya gisukod gamit ang electronic scale nga adunay katukma nga milligrams (mg).
Ang pamaagi sa pagkalkulo sa gikusgon sa pagporma sa callus mao ang mosunod: human sa pagtanom og mga explant sa usa ka medium nga adunay lain-laing mga growth regulator (kinases, 2,4-D, ug Fe3O4) sulod sa upat ka semana, ang gidaghanon sa mga explant nga makahimo sa pagporma og callus giihap. Ang pormula sa pagkalkulo sa gikusgon sa pagporma sa callus mao ang mosunod:
Ang matag pagtambal gisubli sa tulo ka beses, nga adunay labing menos 10 ka explants nga gisusi sa matag pagbalik-balik.
Ang gikusgon sa pagtubo nagpakita sa proporsiyon sa tisyu sa kalyo nga malampusong nakakompleto sa proseso sa pag-ila sa putot human sa yugto sa pagporma sa kalyo. Kini nga timailhan nagpakita sa abilidad sa tisyu sa kalyo nga mausab ngadto sa nalainlain nga tisyu ug motubo ngadto sa bag-ong mga organo sa tanom.
Ang rooting coefficient mao ang ratio sa gidaghanon sa mga sanga nga makahimo sa pag-root ngadto sa kinatibuk-ang gidaghanon sa mga sanga. Kini nga timailhan nagpakita sa kalampusan sa yugto sa pag-root, nga hinungdanon sa micropropagation ug pagpadaghan sa tanom, tungod kay ang maayong pag-root makatabang sa mga semilya nga mas mabuhi sa mga kondisyon sa pagtubo.
Ang mga compound sa hypericin gi-extract gamit ang 90% methanol. Singkwenta ka mg nga uga nga materyal sa tanom ang gidugang sa 1 ml nga methanol ug gi-sonicate sulod sa 20 minutos sa 30 kHz sa usa ka ultrasonic cleaner (modelo A5120-3YJ) sa temperatura sa kwarto sa ngitngit nga lugar. Human sa sonication, ang sample gi-centrifuge sa 6000 rpm sulod sa 15 minutos. Ang supernatant gikolekta, ug ang absorbance sa hypericin gisukod sa 592 nm gamit ang Plus-3000 S spectrophotometer sumala sa pamaagi nga gihulagway ni Conceiçao et al. [14].
Kadaghanan sa mga pagtambal gamit ang plant growth regulators (PGRs) ug iron oxide nanoparticles (Fe₃O₄-NPs) wala makapahinabog pagporma sa itom nga nodule sa nabag-o nga mga dahon sa saha. Walay mga nodule nga naobserbahan sa bisan hain sa mga pagtambal nga adunay 0.5 o 1 mg/L 2,4-D, 0.5 o 1 mg/L kinetin, o 1, 2, o 4 mg/L iron oxide nanoparticles. Pipila ka mga kombinasyon ang nagpakita og gamay nga pagtaas sa paglambo sa nodule (apan dili statistically significant) sa mas taas nga konsentrasyon sa kinetin ug/o iron oxide nanoparticles, sama sa kombinasyon sa 2,4-D (0.5–2 mg/L) uban sa kinetin (1–1.5 mg/L) ug iron oxide nanoparticles (2–4 mg/L). Kini nga mga resulta gipakita sa Figure 2. Ang itom nga nodule nagrepresentar sa mga glandula nga daghan og hypericin, nga natural nga nahitabo ug mapuslanon. Niini nga pagtuon, ang mga itom nga nodule kasagarang nalangkit sa pag-brown sa mga tisyu, nga nagpakita sa usa ka paborableng palibot alang sa akumulasyon sa hypericin. Ang pagtambal gamit ang 2,4-D, kinetin, ug Fe₃O₄ nanoparticles nagpasiugda sa pagtubo sa callus, pagkunhod sa browning, ug pagdugang sa sulud sa chlorophyll, nga nagsugyot sa pagpaayo sa metabolic function ug potensyal nga pagkunhod sa kadaot sa oxidative [37]. Kini nga pagtuon nagsusi sa mga epekto sa kinetin inubanan sa 2,4-D ug Fe₃O₄ nanoparticles sa pagtubo ug paglambo sa St. John's wort callus (Fig. 3a–g). Gipakita sa nangaging mga pagtuon nga ang Fe₃O₄ nanoparticles adunay mga kalihokan nga antifungal ug antimicrobial [38, 39] ug, kung gamiton inubanan sa mga regulator sa pagtubo sa tanum, mahimo’g mapukaw ang mga mekanismo sa depensa sa tanum ug makunhuran ang mga indeks sa stress sa cellular [18]. Bisan kung ang biosynthesis sa mga sekondaryang metabolite gi-regulate sa henetiko, ang ilang tinuud nga ani nagdepende pag-ayo sa mga kondisyon sa palibot. Ang mga pagbag-o sa metaboliko ug morpolohikal mahimong makaimpluwensya sa lebel sa sekondaryang metabolite pinaagi sa pag-regulate sa ekspresyon sa piho nga mga gene sa tanum ug pagtubag sa mga hinungdan sa palibot. Dugang pa, ang mga inducers mahimong maka-trigger sa pagpaaktibo sa bag-ong mga gene, nga sa baylo makapadasig sa enzymatic activity, nga sa katapusan makapa-activate sa daghang biosynthetic pathways ug mosangpot sa pagporma sa secondary metabolites. Dugang pa, laing pagtuon nagpakita nga ang pagkunhod sa shading nagdugang sa exposure sa adlaw, sa ingon nagpataas sa temperatura sa adlaw sa natural nga puy-anan sa *Hypericum perforatum*, nga nakatampo usab sa pagtaas sa hypericin yield. Base sa kini nga datos, kini nga pagtuon nagsusi sa papel sa iron nanoparticles isip potensyal nga mga inducers sa tissue culture. Ang mga resulta nagpakita nga kini nga mga nanoparticles makapa-activate sa mga gene nga nalambigit sa hesperidin biosynthesis pinaagi sa enzymatic stimulation, nga mosangpot sa dugang nga akumulasyon niini nga compound (Fig. 2). Busa, kon itandi sa mga tanom nga nagtubo ubos sa natural nga mga kondisyon, mahimong ikapangatarungan nga ang produksiyon sa ingon nga mga compound in vivo mahimo usab nga mapalambo kung ang kasarangan nga stress giubanan sa pagpaaktibo sa mga gene nga nalambigit sa biosynthesis sa secondary metabolites. Ang mga pagtambal sa kombinasyon sa kinatibuk-an adunay positibo nga epekto sa regeneration rate, apan sa pipila ka mga kaso, kini nga epekto mohuyang. Ilabi na, ang pagtambal gamit ang 1 mg/L 2,4-D, 1.5 mg/L kinase, ug lain-laing konsentrasyon mahimong independente ug hinungdanon nga makadugang sa rate sa regeneration sa 50.85% kon itandi sa control group (Fig. 4c). Kini nga mga resulta nagsugyot nga ang piho nga mga kombinasyon sa mga nanohormone mahimong molihok nga sinergistiko aron mapalambo ang pagtubo sa tanom ug produksiyon sa metabolite, nga adunay dakong kahulugan alang sa tissue culture sa mga tanom nga medisina. Gipakita nila ni Palmer ug Keller [50] nga ang pagtambal sa 2,4-D mahimong independente nga mag-aghat sa pagporma sa callus sa St. perforatum, samtang ang pagdugang sa kinase hinungdanon nga nagpalambo sa pagporma ug regenerasyon sa callus. Kini nga epekto tungod sa pag-uswag sa balanse sa hormonal ug pagdasig sa pagbahin sa selula. Nakita ni Bal et al. [51] nga ang pagtambal sa Fe₃O₄-NP mahimong independente nga magpalambo sa function sa mga antioxidant enzyme, sa ingon nagpasiugda sa pagtubo sa gamot sa St. perforatum. Ang culture media nga adunay Fe₃O₄ nanoparticles sa konsentrasyon nga 0.5 mg/L, 1 mg/L, ug 1.5 mg/L nakapaayo sa regeneration rate sa mga tanom nga flax [52]. Ang paggamit sa kinetin, 2,4-dichlorobenzothiazolinone, ug Fe₃O₄ nanoparticles nakapaayo pag-ayo sa callus ug root formation rates, bisan pa, ang posibleng side effects sa paggamit niini nga mga hormone para sa in vitro regeneration kinahanglan nga tagdon. Pananglitan, ang dugay o taas nga konsentrasyon nga paggamit sa 2,4-dichlorobenzothiazolinone o kinetin mahimong moresulta sa somatic clonal variation, oxidative stress, abnormal callus morphology, o vitrification. Busa, ang taas nga regeneration rate dili kinahanglan nga magtagna sa genetic stability. Ang tanang regenerated nga mga tanom kinahanglan nga susihon gamit ang molecular markers (pananglitan RAPD, ISSR, AFLP) o cytogenetic analysis aron mahibal-an ang ilang homogeneity ug similarity sa in vivo nga mga tanom [53,54,55].
Kini nga pagtuon nagpakita sa unang higayon nga ang hiniusa nga paggamit sa mga plant growth regulator (2,4-D ug kinetin) uban sa Fe₃O₄ nanoparticles makapausbaw sa morphogenesis ug sa akumulasyon sa mga importanteng bioactive metabolites (lakip ang hypericin ug hyperoside) sa *Hypericum perforatum*. Ang gi-optimize nga regimen sa pagtambal (1 mg/L 2,4-D + 1 mg/L kinetin + 4 mg/L Fe₃O₄-NPs) dili lamang naka-maximize sa pagporma sa callus, organogenesis, ug secondary metabolite yield apan nagpakita usab og malumo nga inducing effect, nga posibleng makapauswag sa stress tolerance sa tanom ug medicinal value. Ang kombinasyon sa nanotechnology ug plant tissue culture naghatag og malungtaron ug episyente nga plataporma alang sa dako nga in vitro production sa mga medicinal compound. Kini nga mga resulta nagbukas sa dalan alang sa mga aplikasyon sa industriya ug umaabot nga panukiduki sa mga mekanismo sa molekula, pag-optimize sa dosis ug genetic precision, sa ingon nagkonektar sa pundamental nga panukiduki sa mga medicinal nga tanom sa praktikal nga biotechnology.
Oras sa pag-post: Disyembre 12, 2025