مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)

بررسی اثر غلظت‌های مختلف توفور دی و کینیتین بر کالزایی گیاه سیب زمینی (Solanum tuberosum L.) واریته آگریا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه پیام نور تهران

2 دانشگاه پیام نور استان کرمانشاه

3 دانشگاه رازی کرمانشاه، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، گروه زراعت و اصلاح نباتات

4 دانشگاه رازی کرمانشاه، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، گروه پژوهشی بیوتکنولوژی مقاومت به خشکی

5 مرکز تحقیقات کشاورزی کرمانشاه

28210

چکیده

امروزه تکنیک‌های کشت بافت گیاهی به عنوان ابزار مفیدی برای ایجاد تنوع ژنتیکی به منظور به‌نژادی محصولات کشاورزی و همچنین تولید گیاهان عاری از بیماری به کار می‌روند. هدف از این پژوهش ارائه یک روش مؤثر بر کالزایی در گیاه سیب زمینی واریته آگریا می‌باشد. این تحقیق بصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با 4 تکرار اجراء شد. در این تحقیق اثر تنظیم کننده‌های رشد 2,4- D (0, 1, 2, 4 میلی‌گرم بر لیتر) و Kin (0.25 میلی‌گرم بر لیتر) بر روی تولید کالوس از دو ریزنمونه برگ و میان‌گره مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین دو نوع ریزنمونه برگ و میان‌گره از نظر صفات قطر، وزن تر و درصد القاء کالوس اختلاف معنی‌دار وجود دارد همچنین از نظر غلظت‌های مختلفهورمون توفور دی و کینتین از نظر کلیه صفات اختلاف معنی‌داری بود. اثر متقابل غلظت‌های مختلف هورمون در ریزنمونه نیز در کلیه صفات اختلاف معنی‌دار نشان می‌دهد. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بیشترین درصد کالزایی (75%) در ریزنمونه برگ در غلظت 2 میلی‌گرم بر لیتر (2,4- D) و در ریزنمونه میان‌گره (5/87%) در غلظت 4 میلی‌گرم بر لیتر (2,4- D) بود. قطر و وزن تر کالوس در ریزنمونه برگ به ترتیب (60/5 میلی‌متر، 55/0 گرم)و در ریزنمونه میان‌گره به ترتیب (13/9 میلی‌متر، 92/0 گرم) در غلظت 2 میلی‌گرم بر لیتر (2,4- D) بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of effect of different concentrations2,4- D, Kin on callus induction in potato (Solanum tuberosum L.) Agria Variety

نویسندگان [English]

  • Zhila Karamzad 1
  • Mohsen Farshadfar 2
  • alireza zebarjadi 3 4
  • Haidar Zolnorian 5

چکیده [English]

Plant tissue culture techniques are a useful tool to increase the genetic diversity and crop production. The purpose of this study to evaluate the different 2,4- D and Kinetin hormones on callus induction in Agria potato variety. The experiment was set up based on factorial experiment and completely randomized design (CRD) with 4 replications. The effects of growth regulators 2,4- D (0, 1, 2, 4 mg/l) , Kin (0.25 mg/l) , leaf explants two internodals on callus induction were examined. Analysis of variance showed that the two types of leaf and internode explants of traits, diameter and fresh weight of callus induction there is a significant difference. Also of hormone levels in explants showed significant differences in all traits. The results showed that the highest percentage of callus induction (75%) in leaf explants at a concentration of 2 mg/l (2,4- D) and the internodals explants (87/5%) at a concentration of 4 mg/l (2,4- D), respectively. Diameter of callus, fresh weight were, (5/60 mm, 0.55 gr) respectively and the intermodal explants were (9.13 mm, 0.92 gr) respectively at a concentration of 2 mg/l (2,4- D).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Potato
  • 2
  • 4- D
  • Kinetin
  • Callus

بررسی اثر غلظت­های مختلف توفور دی و کینیتین بر کال‌زایی گیاه سیب‌زمینی (Solanum tuberosum L.) واریته آگریا 

خانم ژیلا کرمزاد1، آقای دکتر محسن فرشادفر2، آقای دکتر علیرضا زبرجدی3،4* و آقای دکتر حیدر ذوالنوریان5 

1 تهران، دانشگاه پیام نور مرکز تهران ،گروه بیوتکنولوژی 

2 کرمانشاه، دانشگاه پیام نور استان کرمانشاه 

3  کرمانشاه، دانشگاه رازی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، گروه زراعت و اصلاح نباتات 

4 کرمانشاه، دانشگاه رازی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، گروه پژوهشی بیوتکنولوژی مقاومت به خشکی 

5 کرمانشاه، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه

تاریخ دریافت: 20/10/92             تاریخ پذیرش: 1/5/93 

چکیده

امروزه تکنیک­های کشت بافت گیاهی به عنوان ابزار مفیدی برای ایجاد تنوع ژنتیکی به منظور به­نژادی محصولات کشاورزی و همچنین تولید گیاهان عاری از بیماری به‌کار می­روند. هدف از این پژوهش ارائه یک روش مؤثر بر کال‌زایی در گیاه سیب زمینی واریته آگریا می­باشد. این تحقیق بصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با 4 تکرار اجرا شد. در این تحقیق اثر تنظیم‌کننده­های رشد 2,4- D (4، 2، و 0 میلی­گرم در لیتر) و Kin ( 25/0 میلی­گرم در لیتر) بر روی تولید کالوس از دو ریزنمونه برگ و میان­گره مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین دو نوع ریزنمونه برگ و میان­گره از نظر صفات قطر، وزن­ تر و درصد القاء کالوس اختلاف معنی­دار وجود داشت، همچنین از نظر غلظت­های مختلف هورمون توفور دی و کینتین بین کلیه صفات اختلاف معنی­داری مشاهده شد. اثر متقابل غلظت­های مختلف هورمون در ریزنمونه نیز در کلیه صفات اختلاف معنی­دار نشان داد. نتایج مقایسه میانگین­ها نشان داد که بیشترین درصد کال‌زایی (75%) در ریزنمونه برگ در غلظت 2 میلی­گرم در لیتر 2,4- D و در ریزنمونه میان­گره (5/87%) در غلظت 4 میلی­گرم در لیتر 2,4- D بود. قطر و وزن تر کالوس در ریزنمونه برگ (60/5 میلی­متر و 55/0 گرم) و در ریزنمونه میان­گره (13/9 میلی­متر، 92/0 گرم) در غلظت 2 میلی­گرم در لیتر 2,4- D بدست آمد.

واژه‌های کلیدی: سیب‌زمینی، 2,4- D، Kin، کالوس

* نویسنده مسئول، تلفن: 09181321809، پست الکترونیکی: zebarjadiali@yahoo.com

مقدمه

 

سیب زمینی (Solanum tuberosumL.) گیاهی دولپه و یکی از اعضای خانواده Solanaceae است. سیب زمینی یکی از محصولات غذایی مهم مردم دنیا است که از نظر اقتصادی در بسیاری از کشورها اهمیت زیادی دارد و غذای بسیاری از مردم جهان را تشکیل می­دهد (6). این گیاه بعد از گندم، برنج و ذرت مهمترین گیاه زراعی است که در جهان کشت می­شود. سیب زمینی در مقایسه با سایر محصولات غذایی دارای انرژی و پروتئین بالاتری است و همچنین سرشار از آهن، منیزیوم، پتاسیم و ویتامین B و C است (10). سیب زمینی یکی از اولین محصولات غذایی مهم جهان است که تا به حال روش­های متنوع و متعددی از کشت بافت در آن با موفقیت انجام شده است. تکنیک­های کشت بافت گیاهی یک منبع بالقوه القاء تنوع هستند که می­توانند در برنامه­های اصلاحی سیب زمینی نفش مهمی را ایفا کنند (21). از کشت مریستم در سیب زمینی به عنوان روشی مناسب برای نگهداری منابع ژنتیکی، تکثیر ژنوتیپ­های خاص و حذف ویروس­ها استفاده شده است (28). استفاده از امتزاج پروتوپلاست­ها برای تولید هیبریدهای سوماتیکی در این گیاه انجام شده است (23). القاء کالوس و اندام­زایی از آن در بسیاری از ریزنمونه­ها مانند برگ، ساقه و گل انجام شد (13). تأثیر محیط کشت و ژنوتیپ در باززایی از ریزنمونه­های برگ سیب زمینی نیز مطالعه شده است (14). همچنین اثر ریزنمونه بر کال‌زایی و باززایی مورد بررسی قرار گرفت (15). برای کشت سلول و کالوس، تنظیم کننده­های رشد نقش مهمی را ایفا می­کنند. 2,4-D یک اکسین مصنوعی، شناخته شده است که در کالوس­زایی نقش دارد (17). هنگامی­که کالوس­های تولید شده با استفاده از 2,4-D، به مدت طولانی در این هورمون نگه­داری شوند، قدرت باززایی خودشان را از دست می‌دهند و نمی­توانند اندام­زایی را نشان دهند (18). تنظیم کننده­های رشد دیگر ازجمله BAP (سیتوکینین) نیز می­تواند استفاده شود که کالوس­زایی و بعد اندام­زایی سیب زمینی را تحت تأثیر قرار می­دهد. کالوس برای بسیاری از روش­های انتقال ازجمله تفنگ ذره­ای (26)، انتقال به واسطه آگروباکتریوم تومفشینس(30) و بعلاوه شروع کشت سلولی استفاده شده است. کالوس ایجاد شده از یک ریزنمونه، در واقع نتیجه­ای از تغییرات اساسی در ظاهر و متابولیسم سلول است (11). القاء کالوس و باززایی گیاه از ریزنمونه برگ و میان­گره در محیط کشت مرکب از غلظت­های متفاوت از 2,4- D و NAA به تنهایی و NAA به همراه BA نیز آزمایش شده است (29). اثر غلظت­های متفاوت تنظیم کننده­های رشد از قبیل BAP و Kin نیز بر روی القاء کالوس در سیب زمینی گزارش شده است (12).

در این تحقیق، تأثیر غلظت­های مختلف 2,4- D و Kin  بر

کال‌زایی در دو ریزنمونه برگ و میان­گره در گیاه سیب زمینی واریته آگریا بررسی شد.

مواد و روشها

برای تهیه ماده گیاهی از مینی­تیوبر سیب زمینی واریته آگریا برای انجام این آزمایش استفاده شد و در سال 1391 در گلخانه مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه در گلدان­های حاوی یک سوم خاک زراعی، یک سوم ماسه و یک سوم کود حیوانی استریل شده کشت شدند. برای اجرای این آزمایش، ابتدا محیط کشت پایه MS با ترکیبات هورمونی 2,4- D (4، 2، و 0 میلی­گرم در لیتر) و Kin  (25/0) تهیه شد. ریزنمونه­ها (برگ و میان­گره) به اندازه 8/0- 5/0 سانتی­متر در پتری­دیش­های حاوی 20 میلی­لیتر محیط کشت جامد (در هر پتری دیش 4 ریزنمونه) قرار داده شدند و به اتاق رشد با شرایط تاریکی و دمای 2±19 درجه سانتی­گراد و رطوبت 60 درصد منتقل شدند. 4 هفته بعد از کشت، صفاتی از قبیل قطر کالوس، وزن­تر کالوس و درصد کالزایی اندازه­گیری شد

محاسبات آماری: آزمایش بصورت فاکتوریل (4 × 2) در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با 4 تکرار اجرا شد. فاکتور اول ریزنمونه در دو سطح (برگ و میان­گره) و فاکتور دوم تنظیم­کننده­های رشدی (2,4- D و Kin) در چهار سطح ( 4 و2 ،1 ،0 میلی­گرم در لیتر 2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin) بود. داده­ها با استفاده از نرم افزار MSTAT-C مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و مقایسه میانگین­ها با استفاده از روش آزمون چند دامنه­ای دانکن انجام شد.  

نتایج  

بررسی تأثیر غلظت­های مختلف هورمون 2,4- D و Kin روی القاء کالوس در دو ریزنمونه برگ و میان­گره: نتایج تجزیه واریانس نشان داد بین دو نوع ریزنمونه برگ و میان­گره از نظر قطر کالوس، وزن تر و درصد القاء کالوس در سطح احتمال یک درصد تفاوت معنی­داری وجود دارد. همچنین از نظر غلظت­های مختلف 2,4- D و Kin در سطح احتمال یک درصد در کلیه صفات اختلاف معنی­دار مشاهده شد که با نتایج هاکیو و همکاران (2009) مطابقت دارد (19). اثر متقابل غلظت­های مختلف هورمون در ریزنمونه در کلیه صفات مورد بررسی اختلاف معنی­دار در سطح  احتمال   یک  درصد ( (P  ≤  0.01  نشان  می­دهد

(جدول 1).

مقایسه میانگین صفات مورد مطالعه  در  ترکیب متفاوت هورمون 2,4-D و  KIN: نتایج حاصل از مقایسه میانگین سطوح مختلف هورمون با استفاده از آزمون چند دامنه­ای دانکن (05/0 ≥P) انجام شد.

 

جدول 1- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی در دو نوع ریزنمونه برگ و میان­گره در غلظت­های مختلف هورمون 2,4- D   و   .Kin

منبع تغییرات

درجه آزادی

 

میانگین مربعات

 

 

 

قطر کالوس

وزن تر

درصد کالزایی

ریزنمونه

1

** 758/54

** 518/0

**5000

ترکیب هورمون

3

** 366/86

** 864/0

**042/11276

اثر متقابل هورمون در ریزنمونه

3

** 049/7

** 068/0

** 75/2343

اشتباه

24

387/0

003/0

104/65

ضریب تغییرات (%)

 

69/16

89/14

66/16

** اختلاف معنی­دار در سطح احتمال 1 درصد.

 

a

b

c

d

نمودار 1- مقایسه میانگین ترکیب متفاوت هورمون (2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin) از نظر صفات قطر کالوس D2, D1 و D4 بترتیب مقادیر 1، 2 و 4 میلی­گرم در لیتر 2,4-D می­باشد.

 

بیشترین میانگین قطر کالوس (37/7 میلی­متر) در ترکیب هومون H3 ( 2 میلی­گرم در لیتر 2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin) و کمترین میانگین (0 میلی­متر) مربوط به ترکیب H1 (0 میلی­گرم در لیتر 2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin) بود (نمودار 1)، در این ترکیب هورمونی که فاقد اکسین بود هیچ کالوسی مشاهده نشد که این با نتایج کریکوریان (1988) که وجود اکسین را در تولید کالوس به عنوان یک عامل اساسی معرفی کرده است، مطابقت دارد (23). در آزمایش‌هایی که هدف تولید مستقیم گیاه از کشت بافت باشد و مسیر جنین­زایی مد­­ نظر باشد از هورمون اکسین استفاده نمی­شود اما در صورتی­که تولید گیاهچه از مسیر ارگانوژنز (تولید کالوس) مد نظر باشد، هورمون اکسین باید در محیط کشت وجود داشته باشد. از نظر صفت وزن تر کالوس، بیشترین میانگین (73/0 گرم) در ترکیب هورمون H3 بدست آمد و ترکیب هورمونH1 کمترین میانگین وزن تر )0 گرم) را نشان داد (نمودار 2). در مطالعه رستمی و همکاران (1388) بیشترین وزن تر کالوس (0288/0 گرم) در گیاه سیب زمینی در محیط کشت حاوی 2 میلی­گرم در لیتر2,4-D  گزارش شد (3). از نظر صفت درصد کال‌زایی ترکیب هورمون H3 (2 میلی­گرم در لیتر 2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin) و H4 (4 میلی­گرم در لیتر 2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin) تفاوت معنی­دار با هم نداشتند و بیشترین درصد کال‌زایی (13/78%) را نشان دادند. کمترین میانگین درصد القاء کالوس (0%) در ترکیب هورمون H1 بدست آمد (نمودار 3).

 

a

b

c

d
 


 

نمودار 2- مقایسه میانگین ترکیب متفاوت هورمون (2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin) از نظر وزن تر کالوس D2, D1 و D4 بترتیب مقادیر 1، 2 و 4 میلی­گرم در لیتر 2,4-D می­باشد.

 

a

a

b

c
 

 

نمودار 3- مقایسه میانگین ترکیب متفاوت هورمون (2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin) از نظر درصد کال‌زایی  D2, D1 و D4 بترتیب مقادیر 1، 2 و 4 میلی­گرم در لیتر 2,4-D می­باشد.


از نتایج مقایسه میانگین می­توان چنین نتیجه گرفت که ترکیب هورمون H3 از نظر صفات قطر، وزن تر و درصد القاء کالوس بهترین ترکیب هورمون می­باشد.

مقایسه میانگین اثر متقابل ترکیب تنظیم‌کننده­های رشد و نوع ریزنمونه بر روی صفات مورد بررسی: نتایج حاصل از مقایسه میانگین اثر متقابل ترکیب تنظیم کننده­های رشد و نوع ریزنمونه (H*I)  با استفاده از روش آزمون چند دامنه­ای دانکن بر روی صفات مورد بررسی انجام شد. بیشترین میانگین قطر کالوس (138/9 میلی­متر) مربوط به اثر متقابل H3*I (2 میلی­گرم در لیتر 2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin در ریزنمونه میان­گره) ایجاد شد. نتایج تجزیه و تحلیل داده­های حاصل از اندازه­گیری قطر کالوس نشان داد اثر متقابل H4*I (4 میلی­گرم در لیتر 2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin در ریزنمونه میان­گره) از نظر پتانسیل تولید کالوس در اولویت دوم قرار دارد. اثر متقابل H4*L (4 میلی­گرم در لیتر 2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin در ریزنمونه برگ) و H2*I (1 میلی­گرم در لیتر 2,4- D و 25/0 میلی­گرم در لیتر Kin در ریزنمونه میان­گره) با هم تفاوت معنی­دار نشان ندادند. اثر متقابل H1*L، H2*L و H1*I با هم اختلاف معنی­دار نشان ندادند و تولید کالوس در H1*L و H2*I صفر بود اما در اثر متقابل H2*L مقداری کالوس تولید شد ولی بقدری ناچیز بود که قابل اندازه­گیری نبود. از نتایج مقایسه میانگین می­توان چنین گفت که با افزایش غلظت 2,4- D تا 2 میلی­گرم در لیتر در هر دو ریزنمونه برگ و میان­گره قطر کالوس افزایش می­یابد اما در غلظت 4 میلی­گرم در لیتر 2,4- D در هر دو ریزنمونه کاهشی در قطر کالوس دیده می­شود (نمودار 6). در صفت وزن تر کالوس بیشترین میانگین (927/0 گرم) مربوط به اثر متقابل H3*I بود. اثر متقابل H1*L، H2*L و H1*I با هم تفاوت معنی­داری نشان ندادند و اثرشان مشابه بود. اثر متقابل H4*L و H2*I نیز با هم تفاوت معنی­داری نداشتند (نمودار 4). در صفت درصد القاء کالوس، اثر متقابل H3*I و H4*I با هم اختلاف معنی­داری نشان ندادند (نمودار 5) (شکل 1).


 

 

شکل1- a و b- کالوس تشکیل شده از ریزنمونه برگ. c و d: کالوس تشکیل شده از ریزنمونه میان­گره

c

d

b

a

 

 

b

c

d

d

e

e

e

a

نمودار 4- مقایسه میانگین اثر متقابل محیط در ریزنمونه بر صفت وزن تر کالوس D1 و D4 ب‌ترتیب مقادیر 1، 2 و 4 میلی­گرم در لیتر 2,4-D می­باشد.

 

c

c

b

b

c

b

ab

a

نمودار 5- مقایسه میانگین اثر متقابل محیط در ریزنمونه بر روی درصد کال‌زایی D1 و D4 بترتیب مقادیر 1، 2 و 4 میلی­گرم در لیتر 2,4-D می­باشد.


بحث

در مطالعه شاه پیری و همکاران (1383) مشخص شد که مصرف بالاتر 2,4- D و Kin در گیاه سیب زمینی منجر به رشد کمتری در حجم کالوس می­شود (5). در تحقیق بادونی و چایوهان (2009) گزارش شد که گیاه سیب زمینی در محیط کشت حاوی 2/0 میلی­گرم در لیتر کینیتین بدون حضور اکسین هیچ کالوسی تولید نمی­شود که با نتایج بدست آمده در تحقیق حاضر مطابقت دارد (12). کاربرد 2,4- D به تنهایی یا در ترکیب با سیتوکینین در گیاه سیب زمینی بیشترین تأثیر را در القاء کالوس دارد (7). هورمون 2,4- D بهترین اکسین برای القاء کالوس در تک­ لپه­ای­ها و حتی دو لپه­ای­ها می­باشد (16، 20، 22، 24 و 25). در تحقیق آندریا و همکاران (2009) اثر غلظت­های مختلف اکسین و سیتوکینین بر روی القاء کالوس در چند ژنوتیپ سیب زمینی مورد بررسی قرار گرفت.


 

نمودار 6 - مقایسه میانگین اثر متقابل محیط در ریزنمونه بر صفت قطر کالوس D1 و D4 بترتیب مقادیر 1، 2 و 4 میلی­گرم در لیتر 2,4-D می­باشد.


آنان نشان دادند که بیشترین درصد القاء کالوس در 0.5 mg/l BAP+1 mg/l 2,4- D مشاهده شد (9). القاء کالوس در چند واریته سیب زمینی در غلظت­های مختلف 2,4-D، NAA و BAP بر روی دو نوع ریزنمونه ساقه و توبر توسط احمد و همکاران (2010) مورد بررسی قرار گرفت. آنان گزارش کردند که محیط کشت حاوی 1.8 mg/l 2,4- D, 0.2 mg/l BAP و 0.1 mg/l NAA برای همه واریته­ها بیشترین درصد القاء کالوس را نشان داد (8). القاء کالوس بر روی ریزنمونه بذر در گیاه Solanum dubium توسط مصباح عباس و همکاران (2011) مورد بررسی قرار گرفت. آنان نشان دادند که درصد القاء کالوس در محیط کشت حاوی 5/0 میلی­گرم در لیتر اکسین (2,4- D یا NAA) افزایش اما با افزایش غلظت اکسین کاهش یافت. نتایج آنان نشان داد که اکسین در غلظت 5/0 میلی­گرم در لیتر در ترکیب با BAP سرعت کال‌زایی را بالا می­برد (27).

دانشمند و همکاران (1390) پاسخ گونه­های سیب زمینی خودرو به تنش شوری را در شرایط درون شیشه مورد بررسی قرار دادند. با توجه به نتایج بدست آمده از این مطالعه، به نظر می­رسد پراکسیداسیون غشاء و درصد نشت یونی پارامترهای مناسبی برای بررسی میزان مقاومت به شوری و غربالگری گونه­های خودروی سیب زمینی در شرایط درون شیشه­ای باشند (1). پاسخ پاداکسایشی (آنزیمی و غیرآنزیمی) گونه­های وحشی سیب زمینی به شوری در شرایط درون شیشه­ای توسط دانشمند و همکاران (1390) مورد بررسی قرار گرفت. محیط کشت MS بهمراه 30 گرم در لیتر ساکارز و بدون تنظیم کننده رشد مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده از این بررسی به نظر می­رسد که سیستم دفاع پاداکسایشی آنزیمی به منظور تشخیص میزان مقاومت به شوری در گونه­های وحشی سیب زمینی شاخص مناسبی نمی­باشد (2). باززایی با فراوانی بالا از قطعات جداکشت میان­گره، برگ و ریزغده سیب زمینی (Solanum tuberosum L.) توسط رهنما و همکاران (1391) مورد بررسی قرار گرفت. میان­گره­ها، برگ­ها و ریزغده­های سیب زمینی در محیط­های تیمارهای هورمونی مختلف کشت شدند. بر اساس نتایج بدست آمده، در محیط A (محیط تعدیل شده MS حاوی 2,4- D و سوکروز)، باززایی میان­گره­ها و برگ­ها در غلظت 1 میلی­گرم در لیتر تیدیازرون (TDZ) در مقایسه با غلظت­های 5/0 و 2 میلی­گرم در لیتر آن سریع­تر انجام شد، در محیط C (محیط تعدیل شده MS حاوی 20 گرم در لیتر گلوکز و 2 میلی­گرم در لیتر زئاتین ریبوزاید) درصد باززایی میان­گره­ها (آگریا 8/95%، مارفونا 100%)، برگ­ها (آگریا 3/83%، مارفونا 6/91%) و ریزغده­ها (آگریا 6/82%، مارفونا 3/86%) بسیار بالاتر از محیط A بود. همچنین باززایی در محیط C حدود 35 روز سریع­تر از محیط A (20-16 روز بعد از کشت) انجام شد. از طرف دیگر مراحل مختلف تشکیل جنین­های سوماتیکی هم در هر سه نوع قطعه جداکشت مشاهده شد. در فعالیت محیط C به دلیل بالا بودن درصد و سرعت باززایی هر سه نوع قطعه جداکشت بهترین محیط برای باززایی ارقام سیب زمینی معرفی گردید (4).

نتیجه­گیری نهایی

نتایج بدست آمده نشان داد که بیشترین درصد کال‌زایی در ریزنمونه برگ در محیط کشت حاوی 2 میلی­گرم در لیتر  2,4- Dو در ریزنمونه میان­گره در محیط کشت حاوی 4 میلی­گرم در لیتر  2,4- Dبود. قطر و وزن تر کالوس در محیط کشت حاوی 2 میلی­گرم در لیتر 2,4- D برای هر دو ریزنمونه (برگ و میان­گره) بیشترین مقدار را نشان داد بنابراین برای تولید کالوس در گیاه سیب زمینی واریته آگریا غلظت 2 میلی­گرم در لیتر 2,4- D پیشنهاد می­شود. استفاده از فاز کالوس در کشت بافت سیب زمینی و دستیابی به بهترین محیط القاء کالوس زمینه بهره­گیری از تنوع سوماکلونال برای رسیدن به صفات مطلوب را مهیا می­سازد.

1- دانشمند، ف.، آروین، م.ج.، منوچهری کلانتری، خ.، (1390). پاسخ گونه­های سیب زمینی خودرو به تنش شوری در شرایط کشت درون شیشه. مجله زیست شناسی ایران، 24 (1) :78-65.
2- دانشمند، ف.، آروین، م.ج.، منوچهری کلانتری، خ.، (1390). پاسخ­های پاداکسایشی گونه­های وحشی سیب زمینی به شوری در شرایط درون شیشه­ای. مجله زیست شناسی ایران، 24 (2) :257-245.
3-  رستمی، ر.، ابریشم­چی، پ. و لاهوتی، م. (1388). بررسی غلظت­های مختلف توفوردی بر روی کشت مریستم در گیاه سیب زمینی (Solanumtuberosum L.). مجله علوم دانشگاه شهید چمران، (2) :129-117.
4- رهنما، ح.، منتصر کوهساری، ش.، نادری مشکین، ح.، فهیمی، ح.، (1391). باززایی با فراوانی بالا از قطعات جداکشت میان­گره، برگ و ریزغده سیب زمینی (Solanumtuberosum L.). مجله زیست شناسی ایران، 25 (1) :129-120.
5- شاه­پیری، آ.، امیدی، م.، احمدیان تهرانی، پ. و داوودی، د. (1383). بررسی کشت بافت و تنوع سوماکلون در سیب زمینی، مجله علوم کشاورزی ایران، 35 (2) :335-323.
6- قهرمان، ا. (1373)، کورموفیت­های ایران (سیستماتیک گیاهی)، مرکز نشر دانشگاهی تهران. صفحه 280.
 
7- Abdelaleem, Kh.G.,Modawi, R.S. and Khalafalla, M.M. (2009). Effect of plant growth regulators on callus induction and plant regeneration in tuber segment culture of potato (Solanumtuberosum L.) cultivar Diament.African Journal of Biotechnology. 8(11): 2529- 2534.
8- Ahmad, I., Ahmad Nasir, I., Haider, M.S., Javed, M.A.,  Latif, Z. and Husnain, T. (2010). In vitro induction of mutation in potato cultivars.Pakistan Journal of Phytopathology. 22(1): 51- 57.
9- Andreea, N., Campeanu, Gh.,Chriu, N. and Kracsonyi, D. (2009). Effect of auxine and cytokinine on callus induction in Potato (Solanumtuberosum L.) explants.Agricultura- Stiinta Si Practica. Pp: 47-50.
10- Apia, M. (1996). Effect of light on callus induction. Agro Ciencia. 12: 149-154.
11- Aitchison, P. A., MacLeod, A.J., Yeoman M.M. (1978). Growth patterns in tissue (callus) cultures. In HE Street, ed, Plant Tissue and Cell Culture, Blackwell Scientific Publications. Oxford ; 267-306.
12- Badoni, A. and Chauhan, J.S. (2009). Single Node Callus Culture: Improvement for Micropropagation of (Solanumtuberosum cv. KufriHimalini). Nature and Science. 7(3): 99-103. ISSN 1545- 0740.
13- Bhojwani, S.S. (ed). (1990). Plant Tissue Culture: Applications and Limitations. (Elsevier Science Publishers, P.O. Box 211, 1000 AE Amsterdam, The Netherlands). (445 pp).
14- Cardi, I., Iannamico, V., D' Ambrosio, F., flippone, E. and Lurqin, P.F. (1993). In vitro regeneration and cytological characterization of shoot from leaf explants of three accessions of Solanumcommersoni.Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 34: 107-114.
15- Carptu, T., Cardi, T., Chiari, T. and Frusciant, L. (1995). Tissue culture response in various wild and cultivated Sulanumgermplasm accessions for exploitation in potato breeding. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 41: 151-158.
16- Chee, P.P. (1990). High frequency of somatic embryogenesis and recovery of fertile Cucumber Plants.Horticultural Science. 25: 792-793.
17 -Dudits, D., Gyorgyey, J., Bogre and, L., Bako, L. (1995).Molecular biology of somatic embryogenesis. In: In Vitro Embryogenesis in Plants. (Ed.): T.A. Thorpe. Kluwer Academic, Dordrecht, Boston, London. pp. 267-308.
18 - El-sawy, A., Bekheet, S. and Aly, U.I. (2007). Morphological and molecular characterization of potato microtubers production on coumarin inducing medium. International Journal of Agriculture and Biology., 9 (5): 675-680.
19- Haque, A.V., Samad, M.A. and Shapla, T.L. (2009). In vitro callus initiation and regeneration of potato.Bangladesh Journal of Agricultural Research. 34(3): 449-456.
20- Ho, W.J. and Vasil, I.K. (1983). Somatic embryogenesis in Sugarcan (Saccharumumofficinarum L.) I. The morphology and physiology of callus formation and the ontogeny of somatic embryos. Protoplasma. 118(3): 169-180.
21- Jain, S. M. 2001. Tissue culture-derived variation in crop improvement.Euphytica, 118: 153–166.
22- Jaiswal, V.S. and Naryan, P. (1985). Regeneration of Plantlets from the callus of stem segments of adult plants of FucusreligoisaL. Plant Cell Reports. 4: 256-258.
23- Krikorian, A.D. (1988). Plant Tissue Culture: Perceptions and Realities. Proc. Indian Acad. Science (Plant Sci). pp: 425-464.
24- Lu, C., Vasil, I.K. and Ozias- Akins, P. (1982). Somatic embryogenesis in Zea mays L. Theoretical and Applied Genetics. 75:16-25.
25- Malamug, J.J.F., Inden, H. and Asahira, T. (1991). Plantlets regeneration and propagation from ginger callus. Scientia-Horticulturae. 48: 89-97.
26- McCabe, D.E., Swain, W.F., Martinell, B.J., Christou, P. (1988). Stable transformation of soybean (Glycine max) by particle acceleration Biotechnol. 6: 923-926.
27- MusbahAbas, F., ElshekhElnur, E., Mohd Noor, N., Algaali, E., Mohd Ali, Z. and Othman, R. (2011). An effective protocol for callus induction with milk Cclotting activity from Solanumdudium seeds.SainsMalaysiana. 40(4): 339-343.
28- Pollard, J.W. and Wallker, S (eds). (1990). Plant Cell and Tissue Culture: Methods in Molecular Biology. Vol. 6 Humuna Press, Clifton.
29- Shirin, F., Hossain, M., Kabir, M.F., Roy, M. and Sarker, S.R. (2007). Callus induction and plant regeneration from internodal and leaf explant of four Potato (SolanumtuberosumL.) cultivars. World Journal of Agricultural Science. 3(1): 01- 06.
30- Stiekema, W.J., Heidekamp, F., Louwerse, J.D., Verhoeven, H.A., Dijkhuis, P. (1988). Introduction of foreign genes into potato cultivars Bintje and Desiree using an Agrobacterium tumefaciens binary vector. Plant Cell Reports; 7: 47-50.
مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)
دوره 28، شماره 2 - شماره پیاپی 2
شهریور 1394
صفحه 316-325
  • تاریخ دریافت: 20 دی 1392
  • تاریخ بازنگری: 27 تیر 1393
  • تاریخ پذیرش: 01 مرداد 1393