بادرنجبویه (melissa officinalis l.) یکی از گیاهان دارویی مهم بوده و با داشتن متابولیت های ثانویه متنوع در درمان و تسکین ناراحتی های قلبی، عصبی و گوارشی و بویژه تقویت حافظه و درمان آلزایمر کاربرد دارد. در این تحقیق، تنوع ژنتیکی 12 جمعیت بومی ایران به همراه دو توده خارجی (ژاپن و آلمان) با استفاده از صفات مورفولوژیک و نشانگرهای issr مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، پاسخ به کشت بافت و نیز تاثیر تنظیم کننده های رشد بر میزان سیترال در شرایط کشت درون شیشه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایش مزرعه ای نشان دهنده اختلاف معنی دار جمعیت ها از نظر اغلب صفات مورد ارزیابی بود. تجزیه خوشه ای بر اساس داده های مورفولوژیک، جمعیت های مورد بررسی را در دو گروه قرار داد. با استفاده از 18 آغازگر issr در 115 فرد مورد بررسی در مجموع 588 نوار چندشکل (با میانگین 32 نوار به ازای هر آغازگر) تولید شد. تعداد نوار چند شکل از 10 (issr27) تا 79 نوار (issr34) متغیر بود. میزان اطلاعات چندشکلی، شاخص نشانگر و هتروزیگوتی مورد انتظار برای آغازگرها به ترتیب برابر 21/0، 96/6 و 13/0 بدست آمد. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که واریانس بین و درون جمعیتی به ترتیب 41 و 59 درصد از واریانس مولکولی کل را تبیین می کنند. چند تا از آغازگرها داری نشانگرهایی بودند که اختصاصی برخی از جمعیت ها بودند. گروه بندی ژنوتیپ ها بر اساس داده های issr و با استفاده از الگوریتم neighbor-joining بر اساس ضریب فاصله تکاملی p-distance، افراد جمعیت های مورد بررسی را به شش گروه منتسب کرد. در گروه بندی جمعیت ها، دو جمعیت خارجی (آلمانی و ژاپنی) در یک گروه جداگانه قرار گرفتند. با استفاده از تجزیه رگرسیون چندگانه، در مجموع 82 نشانگر informative برای هفت صفت شناسایی شد. بیشترین و کمترین تعداد نشانگر informative به ترتیب برای وزن تر (33 نشانگر) و تعداد گره و غلظت سیترال (هر کدام شش نشانگر) شناسایی شد. بیشترین میزان تغییرات تبیین شده توسط نشانگرهای informative مربوط به صفات ارتفاع بوته و وزن تر(100?) و کمترین مقدار مربوط به صفت تعداد گره در شاخساره (9/69?) بود. پس از تولید و تکثیر گیاهچه های سالم از قلمه های برداشت شده در مرزعه، تاثیر تنظیم کننده های رشد در محیط ms بدون هورمون، دارای ms+2mgl-1bap، ms+2mgl-1iaa و ms+2mgl-1bap+2mgl-1iaa، بر غلظت سیترال و همچنین خصوصیات مورفولوژیک بررسی شد. نتایج نشان داد که بین ژنوتیپ ها از نظر پاسخ به کشت بافت و تاثیر تنظیم کننده های رشد بر آنها تفاوت معنی دار وجود داشت. بیشترین تعداد شاخساره در دو محیط کشت ms+2mgl-1bap یا ms+2mgl-1bap+2mgl-1iaa در هر دو بازکشت تولید شد. در بین ژنوتیپ ها، ژنوتیپ همدان-2 بیشترین تعداد شاخساره را تولید کرد. بلندترین شاخساره و بیشترین تعداد گره در محیط ms+2mgl-1iaa مشاهده شد. میزان القاء و رشد ریشه در محیط ms+2mgl-1iaa بیشتر از سایر محیط ها بود. کالوس فقط در دو محیط حاوی iaa تولید شد. بیشترین مقدار سیترال در ژنوتیپ ژاپن (37/383) و کمترین مقدار آن در ژنوتیپ همدان-2 (63/206) مشاهده شد. میانگین مقدار سیترال در محیط ms+2mgl-1iaa بیشترین بود. بازکشت دوم نسبت بازکشت اول از نظر اغلب صفات مطالعه شده برتر بود.

نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات اندازه گیری شده نشان داد که بین سویه ی باکتری در صفت درصد ریشه ی موئین و بین ریزنمونه ی گیاهی و مدت زمان هم کشتی برای صفت میانگین تعداد ریشه ی موئین اختلاف معنی داری وجود داشت. در بین سویه های باکتری، سویه a4 بیشترین درصد ریشه موئین (83/45%) را تولید کرد. همچنین، ریزنمونه ی برگ با میانگین 81/2 در مقایسه با ریزنمونه ی دمبرگ با میانگین 76/1 و مدت زمان هم کشتی 48 ساعت با میانگین 03/3 نسبت به مدت زمان هم-کشتی 72 ساعت با میانگین 54/1 میانگین تعداد ریشه ی موئین بیشتری را دارا بودند. در بین ترکیب های تیماری مختلف، سویه a4 و مدت زمان هم کشتی 48 ساعت با میانگین 56/54% بیشترین درصد ریشه زایی موئین را به خود اختصاص داده بود. بررسی رشد ریشه های موئین نشان داد که تیمار ریشه ها با امواج فراصوت به مدت زمان 30 ثانیه سبب افزایش وزن تر و خشک ریشه های حاصل از سویه 11325 در مقایسه با تیمار شاهد (بدون محرک) شد. در حالی که تیمار متیل جاسمونات به میزان 100 میکرومولار، وزن خشک ریشه را نسبت به شاهد کاهش داد.