Abstrakt

Tato studie analyzovala potenciál produkce Melissa officinalis L. pomocí stonkových řízků. Na řízky s pupeny a bez pupenů byly aplikovány čtyři různé hormony (IAA, IBA, NAA a GA3) ve dvou dávkách (1000 mg/l a 5000 mg/l) a po 60 dnech bylo zjišťováno 10 morfologických charakteristik nově vytvořených rostlin a byla provedena statistická analýza. Výsledky studie ukazují, že k produkci M. officinalis pomocí stonkových řízků je třeba použít řízky s alespoň jedním pupenem. Přestože hormony ze skupiny auxinů (IAA, IBA a NAA) nemají zjevný vliv na procento zakořenění, bylo zjištěno, že tyto hormony ovlivňují morfologické vlastnosti nově vytvořených rostlin, zejména tvorbu kořenů. Aplikace GA3 má značný vliv na výšku stonku.

1. Úvod

Melisa lékařská (Melissa officinalis L.) patří do čeledi Lamiaceae a roste hojně ve střední a jižní Evropě a v Malé Asii . Vyskytuje se také v tropických zemích (Brazílie), kde je lidově známá jako erva-cidreira a meduňka . Je to aromatická (citronová) vytrvalá bylina, vysoká až asi 1 m . Nejčastěji používanými částmi jsou sušené listy, často s kvetoucími vrcholky .

Zelené citronem aromatizované listy této rostliny se používají jako čerstvé listy i v sušené formě do salátů, omáček, polévek, k zelenině a masu a do dezertů. Tato rostlina se používá při vaření některých alkoholických nápojů a likérů a konzumuje se jako bylinný čaj. Používá se také jako okrasná rostlina a jako okrasná rostlina, zejména v zahradách .

M. officinalis se v lékařské vědě používá k různým praktickým účelům. Listy obsahují těkavé silice . Listy obsahují také polyfenolické sloučeniny: deriváty kyseliny kávové ve velkém množství, jako je kyselina rozmarýnová, trimerové sloučeniny a některé flavonoidy .

M. officinalis může modulovat řadu behaviorálních opatření, přičemž indikace zahrnují podávání jako mírné sedativum, při poruchách spánku a při tlumení příznaků nervových poruch, včetně snížení excitability, úzkosti a stresu . Extrakty z M. officinalis mohou tlumit subjektivní účinky laboratorně vyvolaného stresu . Může být užitečným rostlinným léčivým přípravkem pro léčbu gastrointestinálních křečí . M. officinalis L. má protikřečové a antimeteorické působení, jak bylo dříve prokázáno u zvířat a lidí . Schnitzler a kol. uvádějí, že olej z M. officinalis by mohl být vhodný k lokální léčbě herpetických infekcí. Má aktivitu na acetylcholinové receptory v centrálním nervovém systému, přičemž se váže jak na nikotin, tak na muskarin .

M. officinalis se prodává převážně v kombinaci s jinými bylinami, přičemž pro ilustraci v aktuálním katalogu léčiv německého farmaceutického průmyslu „Rote Liste“ (2001) je 49 přípravků obsahujících meduňku . Od jejího zavlečení Maury do Španělska v 7. století se její pěstování a používání ve středověku rozšířilo po celé Evropě . Pro své kulinářské vlastnosti se pěstuje po celém světě .

Vzhledem k hospodářskému významu se tato rostlina pěstuje na velkých polích v několika evropských zemích, jako je Francie, Německo, Bulharsko a Rumunsko, a také v Severní Americe. Přestože je meduňka přirozeně rozšířena ve flóře naší země, její zemědělská úroveň není uspokojivá a příležitostně se sbírá z přírody a vyváží .

Významné množství meduňky, která se v Turecku hojně používá, se sbírá z přírodní flóry. Patří sem i pěstování meduňky, které má velmi vysoký hospodářský význam a alespoň do určité míry zabrání nadměrnému a nesmyslnému ničení přírodní flóry. V této studii byl analyzován potenciál produkce M. officinalis L. pomocí stonkových řízků. Za tímto účelem byly na stonkové řízky aplikovány čtyři různé hormony ve dvou dávkách a byl analyzován vliv devíti aplikací spolu s kontrolní skupinou na 10 morfologických charakteristik.

2. Materiál a metody

Řízky M. officinalis použité v tomto výzkumu byly odebrány v okrese Daday v provincii Kastamonu v Turecku. Řízky byly odebrány 8. září, navlhčeny a uloženy do klíčícího rašeliniště. Aplikace na řízky přivezené do laboratoře byly provedeny 9. září, jak je vysvětleno dále. a)Dvě třetiny polyethylenových zkumavek o rozměrech 3 × 3 × 15 cm byly v laboratoři naplněny klíčivým rašeliníkem Klasmann. b)Řízky byly seříznuty na 2. stupeň.5 cm dlouhé kousky pomocí sterilních kopí a seskupeny jako řízky s pupeny a bez pupenů. c)Na řízky byly aplikovány roztoky čtyř různých hormonů ve dvou různých dávkách (1000 mg/l a 5000 mg/l) a bylo vytvořeno devět aplikačních skupin, které se skládaly z osmi skupin s aplikací hormonů a kontrolní skupiny. Aplikace byly prováděny ponořením řízků do hormonu na 4 až 5 minut. Tato aplikace se skládala ze 3 opakování a 15 řízků v každém opakování (15 řízků s pupeny a 15 řízků bez pupenů). Do každé zkumavky bylo bez jakéhokoli kontaktu umístěno pět řízků, které byly pokryty přibližně 2 cm klíční rašeliny a ihned navlhčeny. (d) Tyto zkumavky byly umístěny v krabicích s otvory při pokojové teplotě (20-25 °C), nedostávaly přímé sluneční světlo a byly zalévány dvakrát denně po dobu 60 dnů. Když drny dosáhly bodu nasycení, nedocházelo k hromadění vody, protože zkumavky a boxy, v nichž byly zkumavky umístěny, obsahovaly otvory a přebytečná voda se uvolňovala. (e) Měření bylo provedeno 8. listopadu, což je 60. den postupu. Drny ve zkumavkách byly vysypány na laboratorní stůl, kořeny byly opatrně očištěny a byl určen počet kořenů. Průměrná délka kořenů byla změřena pomocí digitálního mikrokompasu. Po tomto postupu byly změřeny stonky a listy. Všechna tato měření byla provedena pomocí digitálního mikrokompasu s přesností 0,01 mm a výsledky byly zapsány do tabulky. Na konci studie bylo definováno deset morfologických charakteristik pro každý řízek, včetně procenta zakořenění (RP), délky stonku (SL), délky stonku bez větvení (SLB), průměru (SD), počtu listů (LN), délky listů (LL), velikosti listové čepele (LS), šířky listové čepele (LW), počtu kořenů (RN) a délky kořene (RL).

Na data byla použita analýza rozptylu s využitím programu balíku SPSS 17.0. Data byla vyhodnocena na základě výsledků analýzy rozptylu. Duncanův test byl použit pro charakteristiky s alespoň 95% hladinou statistické spolehlivosti a výsledkem bylo získání a interpretace homogenních skupin.

3. Výsledky

Na konci studie se u stonkových řízků bez pupenů nevytvořil žádný nový stonek. Z tohoto výsledku vyplývá, že při produkci meduňky lékařské pomocí stonkových řízků je třeba používat řízky s pupeny. Aplikace hormonů v různých dávkách ovlivňuje procento klíčivosti i vlastnosti naklíčených jedinců v různé míře. Získané údaje s výsledky studie, výsledky analýzy rozptylu aplikované na tyto údaje a Duncanův test jsou uvedeny v tabulce 1.

Při analýze hodnot uvedených v tabulce není u hormonu IAA v dávce 5000 mg/l pozorována žádná klíčivost. Nejvyšších hodnot procenta klíčivosti bylo dosaženo při aplikaci hormonů IAA 1000 mg/l a GA3 1000 mg/l. Hodnoty získané v důsledku těchto aplikací jsou vyšší než hodnoty klíčivosti získané v kontrolní skupině; podle výsledků Duncanova testu jsou však tyto hodnoty ve stejné homogenní skupině s kontrolní skupinou. Podle výsledků Duncanova testu je první homogenní skupina tvořena aplikací, u které nebyla pozorována žádná klíčivost; aplikace 1000 mg/l IAA a 1000 mg/l GA3 jsou spolu s kontrolní skupinou zařazeny pouze do druhé homogenní skupiny a ostatní aplikace byly zařazeny do obou homogenních skupin.

Podle hodnot uvedených v tabulce vznikly mezi aplikacemi významné rozdíly s 95% hladinou statistické spolehlivosti, avšak hladina statistické spolehlivosti rozdílů vzniklých podle ostatních charakteristik byla 99,9 %. Tento výsledek naznačuje, že i když aplikace hormonů nevykázaly očekávaný vliv na procento klíčivosti, mají značný vliv na ostatní charakteristiky.

Při analýze hodnot uvedených v tabulce bylo zjištěno, že nejdelší semenáčky s 81,72 délky stonku bez větví a 96,75 celkové délky stonku byly vytvořeny při aplikaci 5000 mg/l GA3. Sazenice vyprodukované v kontrolní skupině mají 55,57 celkové délky a 30,12 délky stonku bez větví. V tomto případě je délka sazenic s aplikací 5000 mg/L GA3 2,71krát větší než u kontrolní skupiny, pokud jde o délku stonku bez větví, a 74 % větší v celkové délce. Podobně je délka sazenic aplikovaných 1000 mg/l GA3 o 87 % větší než délka sazenic v kontrolní skupině, pokud jde o délku stonku bez větví, a o 38 % větší v celkové délce. Sazenice vzniklé v důsledku ostatních aplikací jsou však podle výsledku Duncanova testu buď kratší než kontrolní skupina, nebo jsou zařazeny do stejných homogenních skupin s kontrolní skupinou.

Nejvyšší hodnoty průměru semenáčků a počtu listů byly získány při aplikaci 5000 mg/l IBA, avšak jedna z největších hodnot počtu listů byla získána u kontrolní skupiny. V důsledku toho lze konstatovat, že aplikace hormonů nemá pozitivní vliv, zejména na počet listů.

Při analýze vlivu aplikace hormonů na velikost listů bylo zjištěno, že aplikace IBA má vysoký vliv na velikost a šířku listů. Bylo zjištěno, že listy vystavené aplikaci IBA v dávce 1000 mg/l jsou o 55 % delší a o 45 % širší ve srovnání s kontrolní skupinou. Listy vystavené aplikaci 5000 mg/l IBA jsou o 31 % delší a o 44 % širší než u kontrolní skupiny. Je patrné, že aplikace 5000 mg/l IBA je vysoce účinná z hlediska celkové velikosti listů. Listy vytvořené v kontrolní skupině mají 18,84 mm, zatímco u aplikace 5000 mg/L IBA je to 27,38 mm a u aplikace 5000 mg/L GA3 23,1 mm, což je vysoce účinné z hlediska nárůstu délky sazenic.

Přestože je délka stonku důležitým ukazatelem kvality sazenic, pro zdravý stromek je velmi důležitý poměr kořenů a stonku. Sazenice, které dokáží vytvářet chlupaté kořeny, jsou obecně považovány za zdravější a sazenice, které dokáží v krátkém časovém úseku vytvořit kůlový kořen, se v přirozeném prostředí snáze dostanou k podzemní vodě, a tím se zvyšuje jejich šance na přežití.

V souladu s tím je tvorba kořenů jedním z nejdůležitějších ukazatelů kvality stromků. Podle výsledků studie se u sazenic v kontrolní skupině vytvořilo 2,67 kořenů o průměrné délce 10,32, zatímco u sazenic, které dostaly aplikaci 1000 mg/l IBA, se vytvořily 4 kořeny o průměrné délce 54,02. Podle výsledků studie se u sazenic v kontrolní skupině vytvořily 4 kořeny o průměrné délce 10,32. Stromky, které dostaly aplikaci 5000 mg/l IBA, měly 5,5 kořenů o průměrné délce 21,35. Sazenice, které dostaly aplikaci 5000 mg/l GA3, vyvinuly 4 kořeny o průměrné délce 13,81.

Výsledky studie ukazují, že aplikace hormonů mají velký vliv na vývoj kořenů. Skutečnost, že pouze počet kořenů sazenic vyvinutých při aplikaci 1000 mg/l GA3 je nižší než u kontrolní skupiny, zatímco všechny aplikace vyvinuly delší kořeny ve srovnání s kontrolní skupinou a kořeny sazenic vyvinutých při aplikaci 1000 mg/l IBA jsou více než pětkrát delší než kořeny kontrolní skupiny, naznačuje, že hormonální aplikace mají velký vliv na vývoj kořenů.

4. Diskuse

Výsledky studie ukazují, že k produkci M. officinalis pomocí stonkových řízků je třeba použít řízky s alespoň jedním pupenem. U stonkových řízků bez pupenů nedošlo k zakořenění.

Výsledky aplikací ukazují, že hormony skupiny auxinů (IAA, IBA a NAA), které jsou předmětem této studie, nemají zjevný vliv na rychlost zakořeňování, ale mají vliv na morfologické vlastnosti nově vytvořených rostlin. Zejména vývoj kořenů dosahoval výrazně odlišných hodnot u rostlin, které dostávaly hormony auxinové skupiny.

Proces tvorby adventivních kořenů je ovlivňován řadou vnitřních i vnějších faktorů. Z vnitřních faktorů se nejdůležitější role připisuje fytohormonům, zejména auxinům. Obecně se uznává, že auxiny mají určitou úlohu při iniciaci zakořeňování . Auxiny řídí růst a vývoj rostlin, včetně iniciace postranních kořenů a reakce kořenů na gravitaci. Mnoho studií ukázalo, že exogenní aplikace auxinů vede ke zvýšené iniciaci postranních kořenů a že vývoj postranních kořenů je vysoce závislý na auxinech a jejich transportu .

Účinkem hormonů ze skupiny auxinů na zakořeňování a vývoj rostlin se zabývalo několik studií. Alvarez a kol. analyzovali účinnost IAA a IBA u Malus pumila; Štefančič a kol. studovali účinnost IAA a IBA u Prunus spp. a také IBA a NAA u Pseudotsuga menziesii; Hossain a kol. analyzovali účinnost IBA u Swietenia macrophylla a Chukrasia velutina; Hussain a Khan analyzovali účinnost IAA a IBA u druhů Rosa; Ozel et al. analyzovali účinnost IAA a NAA u Centaurea tchihatcheffii; Chhun et al. zkoumali účinnost IAA, IBA a NAA u Oryza sativa; De Klerk et al. analyzovali účinnost IAA, IBA a NAA u Malus; Martin studoval účinnost IBA u Holostemma ada-kodien; Nordström et al. zkoumali účinnost IAA a IBA u Pisum sativum; Tchoundjeu et al. analyzovali účinnost IBA u Prunus africana; Swamy et al. studovali účinnost IBA a NAA u Robinia pseudoacacia i Grewia optiva. Z těchto studií vyplývá, že obecně má skupina hormonů auxin vliv na zakořeňování. Tento výsledek je v souladu s výsledky této studie.

Gibereliny jsou na třetím místě se 17% podílem mezi nejčastěji používanými rostlinnými hormony v rámci přírodních regulátorů růstu rostlin. Komerčně nejrozšířenějším giberelinem je GA3 a používá se ke zvýšení délky rostlin nebo ke zvýšení výnosu rostlin . Výsledky studie ukazují, že délka semenáčků, které dostaly dávku 5000 mg/l GA3, je 2,71krát větší než u kontrolní skupiny, pokud jde o délku stonku bez větví, a o 74 % větší v celkové délce. Tento výsledek je rovněž v souladu s literárními výsledky.

Vliv GA3 na zakořeňování byl rovněž analyzován v několika studiích. Účinnost GA3 na Prunus avium L. a Prunus mahaleb analyzovali Hepaksoy , Aygün a Dumanoğlu na Cydonia oblonga, Coşge et al. na Capparis ovata a Capparis spinosa a Selby et al. na Picea sitchensis. U několika druhů však nebyla zjištěna žádná zjevná účinnost GA3 na zakořeňování.