Indukovaná polyploidizace in vitro u tymiánu obecného (Thymus vulgaris L.)

Yamen Homaidan Shmeit

Bachelor's thesis

In vitro induction of polyploidy in Thymus vulgaris L.

Abstract:

Thymus vulgaris L. je polokeř z čeledi Lamiaceae s léčebným a farmaceutickým využitím. Jako léčivá rostlina je využíván při léčbě bolesti hlavy, průjmu, zácpy, bradavic a při selhání ledvin. Obsahuje thymohydroquinone (THQ), dithymoquinone (DTQ) a malé množství thymoquinone (TQ), sloučeniny s protinádorovými, antimikrobiálními a antioxidačními vlastnostmi. Stejně tak má i hepatoprotektivní a imunomodulační účinky. Cílem této studie bylo získat tetraploidní rostliny (2n=60) z diploidních rostlin (2n=30) pomocí in vitro indukované polyploidie u Thymus vulgaris L. Pro indukci polyploidie byly použity nodální segmenty, které byly vystaveny působení oryzalinu (antimitotického činidla) v koncentracích 20, 40, 60 a 80 mikro-mol po dobu 24 a 48 h. Poté byly nodální segmenty kultivovány na MS mediu bez růstových regulátorů a množeny třikrát během dvou měsíců. Úroveň ploidie byla stanovena pomocí flow cytometrie. Bylo získáno 5 tetraploidních rostlin (2n=60). Celkové procento úspěšnosti polyploidizace bylo 4,7%. Polyploidní rostliny byly získány v koncentraci oryzalinu 60 mikromol (1 rostlina) a 80 mikro-mol (4 rostliny). U tetraploidních rostlin bylo dosaženo morfologických změn. Rostliny měly významně silnější stonky a tmavší zelenou barvu, zejména v listech. Došlo také k nárůstu tloušťky listů i v počtu listů na rostlinu ve srovnání s kontrolními rostlinami. Získané výsledky potvrzují, že oryzalin je efektivním antimitotickým činidlem pro získání polyploidních rostlin u Thymus vulgaris L. Polyploidizace může mít pozitivní efekt na morphologické I biochemické vlastnosti rostlin.

Abstract:

Thymus vulgaris L. is a species of subshrubs in the family Lamiaceae with medicinal and pharmaceutical utilization. As a medicinal plant it is used in the treatment of headaches, diarrhea, constipation, warts, and kidney malfunction. It also contains thymohydroquinone (THQ), dithymoquinone (DTQ) and a slightly high amount of thymoquinone (TQ), a compound with anticancer, antimicrobial and antioxidant properties. As well as hepatoproptective and immunomodulatory effects. The aim of the study was to obtain tetraploid plants (2n=60) chromosome number from diploid plants (2n=30) using in vitro induced polyploidization on species of Thymus vulgaris L. Nodal cultures were used for polyploidization. Nodal segments were exposed to a solution of oryzalin (antimitotic agent) in concentrations of 20, 40, 60 and 80 micromoles with treatment duration of 24 h and 48 h. After nodal segments were cultivated on MS medium free of plant growth regulators and passaged three times along duration of two months. Ploidy level of affected plants was determined by flow cytometry. Five tertaploid plants (2n=60) were obtained. Percent of success was 4.7 %. Plants were obtained in concentrations of 60 micromoles (1 plant) and 80 micromoles (4 plants). As for morphological changes tetraploid plants had significantly thicker stems and a darker green color especially in the leaves. There was also an increase in leaf thickness and number per plant compared to the control plants. Obtained results also confirmed that oryzalin could be used as an antimitotic agent for obtaining polyploidy plants in Thymus vulgaris L. Polyploidization could have a positive effect on both morphological and biochemical properties.

Keywords

Lamiaceae, in vitro, Dithimohydroquinone, nodální segment, oryzalin, polyploidizace, Thymus vulgaris L, Thymohydroquinone, Thymoquinone

Keywords

Lamiaceae, in vitro, nodal segments, oryzalin, polyploidization, Dithimohydroquinone, Thymus vulgaris L, Thymohydroquinone, Thymoquinone

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: doc. Dr. Ing. Eloy Fernández Cusimamani

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Tropical AgriSciences

Bachelor programme / field:
Agricultural Specialization / Agriculture in Tropics and Subtropics