نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.
2 دانشیار گروه باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.
3 استادیار گروه باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.
چکیده
ترهایرانی به علت پروتاندری، گیاهی دگرگشن و هتروزیگوت میباشد. جهت برنامههای اصلاح تره ایرانی، تکنیک جنینزایی رویشی جهت تسریع در روند تولید هیبرید کاربرد دارد. پژوهش حاضر با هدف پینهزایی و جنینزایی رویشی غیرمستقیم ریزنمونههای ترهایرانی در شرایط درون شیشهای انجام شده است. ابتدا بذرهای ترهایرانی در محیط جامد 1/2MS کشت شدند. در ادامه به طور مستقیم از ریزنمونههای یک سانتیمتری برگ و ریشه دانهالها در محیط کشت مایع B5 و NL استفاده شد. از اسید ایندول استیک و 2,4-D در سه غلظت صفر، یک و دو میلیگرم بر لیتر جهت القای پینه و جنین رویشی استفاده شد. نتایج نشان داد که در ریزنمونههای برگ، پینه تشکیل نشد و در ریزنمونههای ریشه نیز مقدار کمی پینه تشکیل شد. اما پینه جنینزا به طور مستقیم در 100 درصد ریزنمونههای دانهالی پس از گذشت دو هفته ظاهر شد. پینهها زرد و دارای بافت متراکم، گرهدار و کروی شکل بودند. بیشترین پینه جنینزا در B5 حاوی دو میلیگرم بر لیتر 2,4-D تشکیل شد که بعد از گذشت هشت هفته و واکشت در فاز ظهور جنین (رئالیزاسیون)، جنینهای رویشی ظاهر شدند. در محیطهای کشت بدون اکسین و همچنین در محیط کشت NL، جنین رویشی تشکیل نشد. بعد از واکشت جنینها در محیط B5 حاوی یک میلیگرم بر لیتر 2,4-D و دو میلیگرم کنیتین، رشد ریشهها بیشتر شد. بهعنوان نتیجهگیری کلی، پینه زایی و جنینزایی رویشی تره ایرانی در B5 مایع دارای دو میلیگرم بر لیتر 2,4-D مشاهده شد. همچنین بیشترین درصد پینه جنینزا در دانهالها به دست آمد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Callogenesis and indirect somatic embryogenesis of Persian leek (Allium ampeloprasum spp. Persicum)
نویسندگان [English]
1 Graduated MSc Student, Department of Horticultural Sciences, Gorgan university of agricultural sciences and natural resources, Gorgan, Iran.
2 Associated prof. Department of Horticultural Sciences, Gorgan university of agricultural sciences and natural resources, Gorgan, Iran.
3 Assistance Prof. Department of Horticultural Sciences, Gorgan university of agricultural sciences and natural resources, Gorgan, Iran.
چکیده [English]
Persian leek is a cross-pollinate and heterozygote plant due to protandrous behavior. For implementation of Persian leek breeding programs, somatic embryogenesis can be used to accelerate the hybrid production process. The present study was carried out with the aim of studying of callogenesis and indirect somatic embryogenesis of Persian leek explants under in vitro conditions. For this purpose, Persian leek seeds were planted in 1/2MS semi-solid medium and the seedlings were planted directly, as well as one-centimeter pieces of leaves and roots cultured onto B5 and NL liquid media. In order to induction of callus and somatic embryo, the indole acetic acid and 2,4-D were used in three concentrations of 0, 1 and 2 mg/l. The results revealed that the callus was not formed in leaf explants, and a small amount of callus was formed in the root explants. However, embryonic callus appeared directly in 100% seedlings after two weeks. Calli were yellow and compact with have a friable texture and spherical structure. The highest embryonic callus was formed in B5 medium containing 2mg/l 2,4-D, which somatic embryos were observed after eight weeks subculture in realization. In non-auxin media as well as in NL medium, somatic embryo was not formed. Growth of the roots was increased after subculture the embryos onto B5 medium with 1 mg/l 2,4-D and 2 mg/l kinetin. As a general conclusion, callus formation and somatic embryogenesis of Persian leek were carried out in liquid B5 containing 2mg/L 2,4-D. Seedling had the highest percentage of embryonic callus.
کلیدواژهها [English]
پینهزایی و جنینزایی رویشی غیرمستقیم تره ایرانی
(Allium ampeloprasum spp. persicum)
طاهره نظری، کامبیز مشایخی* و سید جواد موسوی زاده
1 ایران، گرگان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان،گروه باغبانی.
تاریخ دریافت: 10/08/98 تاریخ پذیرش: 04/06/99
چکیده
ترهایرانی به علت پروتاندری، گیاهی دگرگشن و هتروزیگوت میباشد. جهت برنامههای اصلاح تره ایرانی، تکنیک جنینزایی رویشی جهت تسریع در روند تولید هیبرید کاربرد دارد. پژوهش حاضر با هدف پینهزایی و جنینزایی رویشی غیرمستقیم ریزنمونههای ترهایرانی در شرایط درون شیشهای انجام شده است. ابتدا بذرهای ترهایرانی در محیط جامد 1/2MS کشت شدند. در ادامه به طور مستقیم از ریزنمونههای یک سانتیمتری برگ و ریشه دانهالها در محیط کشت مایع B5 و NL استفاده شد. از اسید ایندول استیک و 2,4-D (2و4- دی کلرو فنوکسی استیک اسید) در سه غلظت صفر، یک و دو میلیگرم بر لیتر جهت القای پینه و جنین رویشی استفاده شد. نتایج نشان داد که در ریزنمونههای برگ، پینه تشکیل نشد و در ریزنمونههای ریشه نیز مقدار کمی پینه تشکیل شد. اما پینه جنینزا به طور مستقیم در 100 درصد ریزنمونههای دانهالی پس از گذشت دو هفته ظاهر شد. پینهها زرد و دارای بافت متراکم، گرهدار و کروی شکل بودند. بیشترین پینه جنینزا در B5 حاوی دو میلیگرم بر لیتر 2,4-D تشکیل شد که بعد از گذشت هشت هفته و واکشت در فاز ظهور جنین (رئالیزاسیون)، جنینهای رویشی ظاهر شدند. در محیطهای کشت بدون اکسین و همچنین در محیط کشت NL، جنین رویشی تشکیل نشد. بعد از واکشت جنینها در محیط B5 حاوی یک میلیگرم بر لیتر 2,4-D و دو میلیگرم کنیتین، رشد ریشهها بیشتر شد. بهعنوان نتیجهگیری کلی، پینه زایی و جنینزایی رویشی تره ایرانی در B5 مایع دارای دو میلیگرم بر لیتر 2,4-D مشاهده شد. همچنین بیشترین درصد پینه جنینزا در دانهالها به دست آمد.
واژه های کلیدی: القای جنین، تره ایرانی، 2,4-D، ظهور جنین، ریزنمونه.
* نویسنده مسئول، تلفن: 09123169765 ، پست الکترونیکی: kkambizmashayekhi@gmail.com
مقدمه
تره ایرانی با نام علمیAllium ampeloprasum ssp. persicum از خانواده Alliaceae، گیاهی تکلپه، علفی و از نظر گیاهشناسی، گیاهی دوساله شناخته میشود. قسمت قابل استفاده این سبزی، برگهای سبز آن است (4). ترکیبات گوگرددار از مهمترین ترکیبات موجود در گیاهان این جنس است (22). گیاهان این جنس خاصیت آنتی اکسیدانی و ارزش غذایی بالایی دارند. برگهای این گیاه مقادیر بالایی از آهن و ویتامین C دارد. علاوه بر آن تره ایرانی دارای فسفر، کلسیم، منگنز، سدیم، پتاسیم، ویتامین
های A، B1، B2 و B6 است (15).
منشاء تره ایرانی از ایران بوده و پراکنش گستردهای در نقاط مختلف ایران داشته و سالهای طولانی در این کشور مورد کشت و مصرف قرار گرفته است (4). این در حالی است که برنامه مدونی روی بهنژادی و تولید بذر آن صورت نگرفته است. با وجودی که گل آن دوجنسی (هرمافرودیت) بوده ولی بهعلت داشتن پروتاندری، گیاهی دگرگشن و هتروزیگوت میباشد (3). لذا جهت اجرای برنامههای اصلاحی در آینده، استفاده از تکنیکهای درون شیشهای مانند جنینزایی رویشی جهت تسریع در روند تولید لاین و هیبریدها ضروری بهنظر میرسد (10). جنینزایی رویشی از روشهای مدرن تکثیر درون شیشهای گیاهان است. اساس این تکنیک به دست آوردن سلول بنیادی و تمایز آن به یک گیاه کامل است. در جنینزایی رویشی سلولهای غیرجنسی تحت شرایط خاص به جنینهای رویشی تغییر مییابند (6). از عوامل موثر در جنینزایی رویشی میتوان به ترکیبات محیط کشت، تنظیمکنندههای رشد و نوع ریزنمونه استفاده شده اشاره کرد (8). بهمنظور آغاز جنینزایی استفاده از یک اکسین خارجی، باعث القای تشکیل پینههای جنینزا و تحریک تولید جنینها میگردد. در مرحله بعد کاهش و یا حذف اکسین از محیط، سبب رشد و توسعه جنینها میشود (13).
در منابع گزارشهای کمی در زمینه القای موفق جنینزایی رویشی در تره ایرانی وجود دارد. بهعنوان مثال پینهزایی و جنینزایی رویشی از ریزنمونه ریشه A. schoenoprasum که یک گونه نزدیک به تره ایرانی است با استفاده از مواد تنظیم کننده رشد 2,4-D، بنزیل آمینوپورین و کنیتین در محیط کشت MS انجام شده است (24). در تحقیقی دیگر پرآوری ترهفرنگی A. ampeloprasum L. در محیط کشت MS با مواد تنظیم کننده رشد اسید نفتالین استیک و کنیتین انجام شده است (25). در تحقیقات داخل کشور، مادهزایی در شرایط درون شیشهای در هفت توده تره ایرانی با موفقیت انجام گفته است (3). در تحقیقی دیگر پینهزایی از ریزنمونههای برگ و بذر تره ایرانی تحت مواد تنظیم کننده رشد 2,4-D و بنزیل آمینوپورین انجام شده است (15).
روش جنینزایی رویشی به دلیل کاربرد فراوان و پیچیدگی دارای اهمیت بالایی است. این فرآیند یکی از روشهای مناسب برای درک مکانیزم تمایزیابی در گیاه و میزان توانمندی سلولها است. از طریق جنینزایی رویشی میتوان در حجم اندکی از محیط کشت تعداد زیادی جنین را تولید کرده و سپس تبدیل به گیاهچه نمود. با توجه به اهمیت روشهای نوین ازدیاد گیاهی از قبیل کشت درون شیشهای و مزایای آنها در تولید ارقام جدید، میتوان از این تکنیک در اصلاح محصولات مهم کشاورزی نیز استفاده کرد. با توجه به کمبود اطلاعات در زمینه جنینزایی تره ایرانی، در این تحقیق پینهزایی و باززایی از طریق جنینزایی رویشی در شرایط درون شیشهای مورد بررسی قرار گرفته است.
مواد و روشها
پژوهش حاضر طی سالهای 1397-1396 در آزمایشگاه کشت بافت گروه علوم باغبانی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد.
تهیه مواد گیاهی: بذرهای تره ایرانی از منطقه نودیجه شهر گرگان (36°50′15″N 54°16′25″E) جمعآوری شده بود. در شروع آزمایش بذرها، بهمدت 30 ثانیه در اتانول 70 درصد غوطهور شدند. پس از آن توسط هیپوکلریت سدیم دو درصد به مدت 20 دقیقه ضدعفونی شدند و در زیر هود لامینار سه مرتبه توسط آب مقطر شتشو شدند. بهمنظور تهیه ریزنمونهها، ابتدا بذرها در محیط MS (18)، با نصف غلظت (½ MS) کشت شد. محیطهای کشت شده به اتاقک رشد با شدت نور 2000 لوکس و دمای 2±26 درجه سانتیگراد و طول روز 16 ساعت انتقال یافتند. بعد از دو هفته از زمان کشت، دانهالهای تره ایرانی به قطعات یک سانتیمتری، از قسمت برگ و ریشه تقسیم شدند و برای آزمایش جنینزایی مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین بذرها بهطور مستقیم نیز در محیط القای جنینزایی قرار گرفتند.
شکل پینه: شکل پینه بر اساس بافت پینه (متراکم، سخت، نرم و ترد) و رنگ پینه بر اساس ظاهر بافت تعیین شدند (12).
آماده سازی محیطهای کشت برای القای جنین: ابتدا محیطهای کشت پایه B5 (9) و NL (19) با توجه به دستورالعمل تهیه شد. در این تحقیق از مواد تنظیم کننده رشد 2,4-D با غلظتهای صفر، یک و دو میلیگرم در لیتر در محیط مایع B5 استفاده شد و همچنین در محیط مایع NL اکسین اسید ایندول استیک با غلظتهای صفر، یک و دو میلیگرم در لیتر برای القای جنین رویشی بهکار گرفته شد. pH محیطهای کشت با استفاده از دستگاه pH متر و با کاربرد سود یا اسید کلریدریک در محدوده 7/5 تنظیم گردید. محیطهای کشت شده در اتاقک رشد با نور 3000 لوکس و دمای 2±25 درجه سانتیگراد و طول روز 16 ساعت نگهداری شدند. بهمنظور ظهور جنینها، نمونهها به محیطهای مشابه مرحله القا ولی بدون حضور اکسین منتقل شدند. جهت حذف کامل اکسین، نمونهها در محیطهای کشت استریل شده بدون اکسین در سه مرحله به مدت 5، 10 و 15 دقیقه شستوشو شدند پس از گذشت سه هفته، عمل واکشت (Subculture) ریزنمونهها در محیط قبل اما با هدف ظهور جنینها در حالیکه 2,4-D از آنها حذف شده، انجام گرفت (16). در ادامه ریزنمونهها در بالنهای T شکل واکشت شدند و در دستگاه آکسوفیتون با دوران یک دور در دقیقه و نور دائم (2000 لوکس) قرار گرفتند. دستگاه آکسوفیتون دارای صفحات دوار با زاویه 10 تا 12 درجه نسبت به خط عمود می باشد. شیشههای T شکل بر روی این صفحات دوار قرار داده میشوند و با سرعت کنترل شده (یک دور در دقیقه) با حرکت دورانی میچرخند و با چرخش خود سبب خارج شدن نمودن ریزنمونه از محلول غذایی شده و بدین وسیله هوادهی انجام میشود. این دستگاه دارای لامپهای مهتابی در اطراف صفحات دوار میباشد که بهصورت بهینه نور مورد نیاز (2000 لوکس) را فراهم میکند. پس از گذشت چهار هفته در مرحله ظهور جنینها، تعداد جنینهای رویشی تولید شده در مراحل کروی شکل، قطبی و بالغ با استفاده از دستگاه استرئوسکوپ (Striyo, Sunny. Monitoring, Sony) متصل به کامپیوتر در دو بزرگنمایی X20 و X40، شمارش و عکسبرداری گردیدند.
محیط کشت باززایی جنینهای رویشی: بهمنظور تکامل و باززایی جنینها در محیط B5، مواد تنظیم کننده رشد کینتین با غلظت دو میلیگرم بر لیتر به محیط اضافه شد.
تجزیه و تحلیل آماری: تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از طرح کاملاً تصادفی با چهار تیمار در چهار تکرار صورت گرفت. مقایسه میانگین دادهها با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد و با استفاده از نرمافزار آماری SAS 9.1 انجام شد.
نتایج
اثر نوع ریزنمونه و محیط کشت بر پینهزایی تره ایرانی: بررسی تشکیل پینه گیاه تره ایرانی بهصورت کشت مایع در محیط B5 و NL انجام شد. در آزمایش اول، بذور تره ایرانی پس از ضدعفونی در محیط کشت ½ MS قرار داده شدند و پس از گذشت سه هفته، از دانهالهای بهدست آمده جهت تهیه ریزنمونههای برگ و ریشه استفاده شد. نتایج نشان داد که در ریزنمونههای برگ هیچ پینهای تشکیل نشد ولی ریزنمونههای ریشه بعد از گذشت دو هفته متورم شده و مقدار کمی پینه روی ریزنمونهها تشکیل گردید (شکل 1 و جدول 1). این در حالی است که در آزمایش دوم، بذور تره ایرانی پس از ضدعفونی بهصورت مستقیم در محیط کشت مایع B5 قرار داده شد. نتایج این آزمایش نشان داد که پس از جوانهزنی بذور و گذشت دو هفته در دانهالها، پینه در 100 درصد نمونهها ظاهر شد. این پینهها زرد رنگ و دارای بافت متراکم و دارای ساختار گرهدار و کروی شکل بودند (شکل 1 و 2، جدول 1). در ادامه از این پینهها جهت تولید جنینهای رویشی استفاده شد.
بر اساس نتایج به دست آمده، تولید پینه جنینزا فقط در محیط B5 حاوی 2,4-D مشاهده شد و در محیط NL حاوی اسید ایندول استیک پینه جنینزایی مشاهده نشد.
جدول 1- تأثیر نوع ریزنمونه بر کیفیت پینه و درصد پینهزایی تره ایرانی در محیط کشت مایع B5 حاوی دو میلیگرم در لیتر 2,4-D.
|
ریز نمونه ریشه |
نمونه دانهال بذری |
میانگین وزن تر (gr) |
253/0 |
64/0 |
کیفیت ظاهری پینه |
سفید مایل به زرد، شکننده |
زرد رنگ، بافت گرهدار و جنینزا |
درصد پینهزایی |
25 درصد |
6/96 درصد |
شکل 1- پینهزایی تره ایرانی دو هفته بعد از کشت در محیط مایع B5 حاوی دو میلی گرم در لیتر 2,4-D. a) پینهزایی دانهال، b) پینهزایی ریزنمونه ریشه (مقیاس = 1 میلیمتر).
شکل 2- پینههای تشکیل شده روی دانهالهای تره ایرانی دو هفته بعد از کشت در محیط مایع B5 حاوی دو میلی گرم در لیتر 2,4-D.
نتایج نشان داد که در محیط فاقد اکسین، پینهای تشکیل نشد و با توجه به اندازهگیریها و سنجش از نظر کیفیت ظاهری و بررسی روند افزایش رشد پینه در محیط مایع B5، بیشترین درصد تولید پینه جنینزا در محیط حاوی دو میلیگرم بر لیتر 2,4-D بهدست آمد. همچنین بیشترین وزن تر پینه (623/0 گرم) مربوط به تیمار دو میلیگرم بر لیتر 2,4-D بود (شکل 3).
ظهور جنینهای رویشی: در این تحقیق که با استفاده از
دو محیط کشت B5 و NL انجام شد، جنینزایی فقط در ریزنمونههای کشت شده در محیط B5 مشاهده شد، که نشاندهنده اثر معنیدار نوع محیط کشت و تنظیمکنندههای رشد بر جنینزایی رویشی در تره ایرانی است. نتایج نشان داد که در محیط NL حاوی اسید ایندول استیک جنین رویشی تشکیل نشد که دلیل آن میتواند ضعیف بودن این نوع اکسین و یا مدت زمانی که ریزنمونه در مجاورت آن قرار داشته، باشد. بر این اساس در تجزیه و تحلیل آماری دادهها از محیط کشت NL صرف نظر شد. نتایج بهدست آمده از تجزیه واریانس (جدول 2) نشان داد که تیمارهای مورد استفاده، اثر معنیداری بر جنینزایی رویشی تره ایرانی دارند. جنینهای رویشی شش تا هشت هفته بعد از واکشت در مرحله ظهور (رئالیزاسیون) در مراحل مختلف جنینی مشاهده شدند (شکل 5 و 6). اولین جنینهای کرویشکل، شش هفته بعد از واکشت پینههای جنینزا ظاهر شدند. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که بیشترین درصد جنینزایی در محیط مایع B5 حاوی دو میلیگرم در لیتر 2,4-D به دست آمده است (شکل 4).
شکل 3- اثر دو غلظت 2,4-D بر: الف) درصد پینهزایی و ب) وزن تر پینه دانهال تره ایرانی در محیط مایع B5.
جدول 2- جدول تجزیه واریانس اثر محیط کشت و تنظیم کنندههای رشد بر جنینزایی رویشی تره ایرانی |
|||||
میانگین مربعات |
|||||
منابع تغییر |
درجه آزادی |
مرحله کروی |
مرحله قلبی |
مرحله دوقطبی |
تعداد کل جنین |
تیمار |
6 |
**95/44 |
**88/96 |
**87/38 |
**29/530 |
خطا |
8 |
78/0 |
46/0 |
67/0 |
31/0 |
ضریب تغییرات |
31/18 |
42/16 |
22/21 |
65/8 |
|
** معنی دار بودن در سطح یک درصد. |
شکل 4- مقایسه میانگین تعداد جنینهای رویشی تره ایرانی در محیط مایع B5 حاوی 2,4-D. - میانگینهای دارای حروف مشترک اختلاف معنیداری ندارند. |
شکل 5- توسعه پینه جنینزا روی دانهال تره ایرانی در محیط مایع B5 حاوی دو میلیگرم بر لیتر 2,4-D . الف) جنینهای کروی شکل شش هفته بعد از کشت و ب) جنین در مرحله دوقطبی هشت هفته بعد از کشت. (مقیاس = 1 میلیمتر).
شکل 6- مراحل مختلف جنینزایی رویشی درون شیشهای تره ایرانی در محیط مایع B5 حاوی دو میلی گرم بر لیتر 2,4-D. الف) جنین کروی شکل، شش هفته بعد از کشت، ب) جنین قلبی شکل، شش هفته بعد از کشت،ج ) جنین دوقطبی، هشت هفته بعد از کشت، د) جنین در مرحله بلوغ، هشت هفته بعد از کشت. (مقیاس = 1 میلیمتر).
ریشهزایی در محیط B5 : در این آزمایش هر چهار هفته عمل واکشت نمونهها در محیط جدید انجام شد. بررسیهای انجام شده در این آزمایش نشان داد که بعد از انتقال ریزنمونهها از محیط حاوی یک میلیگرم بر لیتر 2,4-D به محیط حاوی یک میلیگرم بر لیتر 2,4-D به همراه دو میلیگرم کنیتین رشد ریشهها بعد از هشت هفته بیشتر شد (شکل 7). در محیط حاوی سیتوکنین باززایی بیشتر و در مدت زمان کمتر اتفاق افتاد که خود نشاندهنده تأثیر سیتوکنین در قابلیت تحریک، تکثیر و تقسیم سلولی در بافت پینه است.
بحث
تحقیقات گذشته نشان داده است که پینههای زرد رنگ و دارای بافت متراکم و دارای ساختار گرهدار و کروی شکل توانایی تولید جنینهای رویشی را دارند (17، 23) که با نتایج حاصل از این آزمایش همسو بود (شکل 1).
شکل 7- ریشهزایی درون شیشهای جنینهای تره ایرانی هشت هفته بعد از کشت در محیط B5 حاوی یک میلیگرم بر لیتر 2,4-D و دو میلیگرم بر لیتر کنیتین.
در آزمایشی دیگر روی پیاز (Allium cepa L.)، پینههای بهدست آمده در محیط MS به دو صورت گزارش شد. نوع اول پینههایی که شکننده و به رنگ سفید مایل به زرد بوده و به راحتی به قطعات کوچک تقسیم میشدند و نوع دیگر پینه هایی که دارای بافت فشرده، زرد رنگ با سطح صاف و ساختار گرهدار بودند (21). در آزمایشی که روی ریزنمونه ریشه گیاه سیر (A. sativum L.) بهمنظور القای پینه و باززایی گیاه انجام شد، پس از 8 هفته پینههای متراکم و گرهدار در محیط MS حاوی 2,4-D (0.3- 0.4- 0.5- 0.6 mg/l) مشاهده شد که محیط مطلوب برای القای پینه، محیط حاوی 5/0 میلیگرم در لیتر 2,4-D به همراه 5/0 میلیگرم در لیتر کنیتین بود (14). گزارش شده است که بالاترین وزن تر کالوس گیاه مامیران در محیط MS تیمار شده با یک 1 گرم بر لیتر 2,4-D در کنار یک و 5/0 میلی گرم بر لیتر BAP یا TDZ بدست آمد (1). همچنین در آزمایشی که فقط از 2,4-D بهمنظور القای پینه استفاده شده بود اثر تفاوت غلظت این تنظیم کننده رشد حتی افزایش غلظت از 5/0 به 1 میلیگرم در لیتر باعث افزایش القای پینه در گیاه سیر شد که با نتایج حاصل از این تحقیق همسو بود (11). در گزارشی دیگر پرآوری ترهفرنگی A. ampeloprasum L. در محیط کشت MS با 25/0 میلی گرم در لیتر اسید نفتالین استیک و 2 میلیگرم در لیتر کنیتین انجام شده است (25). همچنین نشان داده شده است که بیشترین درصد تشکیل پینه و بالاترین تعداد جنین رویشی در گیاه مارچوبه در محیط MS حاوی چهار میکرومولار BAP به همراه دو میکرومولار 2,4-D به دست آمد (5).
نتایج حاصل از آزمایش که روی پارانشیم ثانویه هویج انجام شد نشان داد که تفاوت معنیداری در جنینزایی در محیط کشت حاوی 2,4-D و محیط حاوی اسید ایندول استیک وجود دارد بهطوری که اثر 2,4-D در جنینزایی بیشتر بود که میتوان دلیل آن را به ثبات 2,4-D و ناپایداری اسید ایندول استیک در محیط نسبت داد (6). مشخص شده که حتی در محیط کشت بدون ریزنمونه گیاهی نیز اسید ایندول استیک در اثر اکسیداسیون نوری از بین میرود. بنابراین شاید زمان کافی جهت القای جنینزایی رویشی وقتی که از اسید ایندول استیک استفاده می شود، وجود نداشته باشد. با افزودن اسید ایندول استیک به محیط کشت القاء بهعنوان تنظیم کننده رشد اکسینی که بهتدریج اکسید میشود، میتوان در شرایطی که سلولهای ریزنمونه حساس بوده و دارای اکسین داخلی بالایی باشند، بدون انجام عمل بازگشت جنین رویشی به دست آورد. کشت ریزنمونه در محیط حاوی اسید ایندول استیک باعث میشود که به علت غلظت بالای این تنظیم کننده رشد عمل القاء انجام گیرد (6).
در تحقیقی تأثیر غلظتهای مختلف 2,4-D بر جنینزایی رویشی گیاه .A. schoenoprasum L مورد بررسی قرار گرفت و گزارش شد که جنینزایی رویشی و پینههای جنینزا بهطور همزمان مشاهده نشد که نشاندهنده این نکته است که جنینزایی رویشی در این گیاه غیرهمزمان است (24). در تحقیقی دیگر بیشترین درصد مادهزایی در توده گرگان تره ایرانی گزارش شده است (3). نتایج این آزمایش نشان داد که در محیط بدون اکسین جنینی تشکیل نشد، اما در حضور اکسین جنینهای رویشی شکل گرفت. در القا و تولید جنینهای رویشی، 2,4-D در بین انواع اکسینها به عنوان پرکاربردترین تنظیم کننده رشد گزارش شده است (6، 17). بهمنظور آغاز القای جنینزایی استفاده از یک اکسین خارجی که بهطور معمول از 2,4-D برای این منظور استفاده میشود باعث القای پینههای جنینزا و سپس رشد و تکامل جنینها میشود (17). نتایج آزمایش روی ریزنمونه برگ گیاه Fritillaria meleagris L. از خانواده Liliaceae جهت جنینزایی رویشی نشان داد که بهترین تنظیم کننده رشد برای این منظور استفاده از 2,4-D با غلظت 1/0 میلیگرم در لیتر بود (20). گزراش شده است که 2,4-D در غلظت 25/. میلی گرم در لیتر برای جنین زایی سوماتیکی بلوط مناسب هست (2). همچنین 2,4-D در غلظت دو و چهار میلی گرم در لیتر بهطور موفقیتآمیزی برای مادهزایی تره ایرانی بکار گرفته شده است (3). در آزمایشی دیگر با افزایش غلظت 2,4-D، درصد پینه جنینزا و تعداد جنین تشکیل شده افزایش یافت (24) که با نتایج این آزمایش مطابقت دارد. بسیاری از محققها مشاهده کردند که کنترل فرآیندهای تمایزیابی وابسته به حضور اکسین و سیتوکنین است و توازن بین آنها منجر به تحریک تولید اندام هوایی و ریشه از پینه میشود. همچنین از سیتوکنین با توجه به توانایی در افزایش تقسیم سلولی میتوان در تسریع بلوغ جنینها به ویژه در مرحله رشد و نمو لپهها و تبدیل آنها به گیاهچه بهره برد (6). گزارشهایی بر القای موفق جنین با کاربرد سیتوکنین وجود دارد، به عنوان نمونه بنزیلآدنین در القای مادهزایی از گل تره ایرانی بکار گرفته شده است (3). همچنین افزودن کنیتین به میزان 5/2 میکرومولار در محیط MS سبب افزایش درصد بلوغ جنینهای گیاهی شد (7).
نتیجه گیری کلی
با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیق، مشخص شد که تره ایرانی توانایی پینهزایی و جنینزایی رویشی در محیط مایع B5 را دارا است. همچنین با توجه به نتایج اثر نوع ریزنمونه، محیط کشت و تنظیم کننده رشد مورد استفاده در جنینزایی رویشی در گیاه تره ایرانی در سطح یک درصد معنی دار بوده که نشان میدهد نوع ریزنمونه مورد کشت بر تشکیل پینه، درصد و وزن تر پینه جنینزا اثر گذار است به طوری که بیشترین درصد تشکیل پینه در نمونههای دانهال این گیاه بود. در این آزمایش محیط کشت مایعB5 حاوی دو میلیگرم بر لیتر 2,4-D بهترین نتیجه را در پینهزایی تره ایرانی به همراه داشت. نتایج حاصل از جنینزایی رویشی تره ایرانی نشان داد که در محیط کشت بدون حضور تنظیم کننده رشد جنینی مشاهده نشد. مقایسه تیمارها نشان داد که محیط B5 حاوی دو میلیگرم بر لیتر 2,4-D بیشترین تعداد جنین رویشی را تولید کرد. در حالی که در محیط NL حاوی اسید ایندول استیک هیچ جنینی تشکیل نشد. نتایج مربوط به اندامزایی نیز نشان داد محیط B5 حاوی یک میلیگرم بر لیتر 2,4-D به همراه دو میلیگرم بر لیتر کنیتین، محیط مناسبی برای ریشه زایی تره ایرانی است. شاخهزایی تره ایرانی، سازگاری جنینهای بالغ گیاهچهای با محیط برون شیشهای و همچنین خصوصیات مورفولوژیکی و فنوتیپی گیاه سازگار شده نیاز است که مورد بررسی قرار گیرد.
سپاسگزاری
از دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان جهت حمایت های مادی و معنوی جهت اجرای پژوهش حاضر تقدیر می گردد.