بررسی اثر تنظیم¬کننده¬های رشد بر کالوس¬زایی و جنین زایی رویشی گردو رقم پکان (Carya illinoensis) در شرایط درون شیشه¬ای
محورهای موضوعی : فناوری های تولید پایدار
محمد دلی
1
,
محمد معتمدی
2
,
شهاب سادات
3
1 - 1- دانش آموخته گروه تولید و ژنتیک گیاهی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
2 - استادیار گروه تولید و ژنتیک گیاهی، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران
3 - استادیار گروه ژنتیک و اصلاح نباتات، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
کلید واژه: گردوی آمریکایی, جنین زایی, کالوس, کشت بافت,
چکیده مقاله :
گردو (Juglans regia L.) گیاهی با ارزش اقتصادی بالا است که استفاده از تکنیک های ریزازدیادی در تکثیر رویشی ارقام و ژنوتیپ¬های برتر یکنواخت گردو بسیار موثر خواهد بود. به منظور بهینه¬سازی کشت بافت گردو، در این پژوهش سرشاخه های تازه درخت گردو رقم پکان جدا سازی و به آزمایشگاه انتقال یافتند. جهت سترون سازی، کالوس¬زایی و جنین¬زایی سوماتیکی سه آزمایش با اعمال تیمارهای مختلف انجام شد. شش تیمار سترون سازی در یک طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار برای این تحقیق در نظر گرفته شد. جهت دستیابی به کالوس محیط کشت DKW به عنوان محیط کشت پایه در نظر گرفته شد. 8 تیمار کالوس زایی در یک طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. جهت دستیابی به جنین زایی سوماتیکی غیر مستقیم، ترکیبات متفاوتی از TDZو نیز NAA در یک طرح کاملا تصادفی در4 تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده های سترون سازی دال بر وجود اختلاف معنی دار بین تیمارهای مذکور بود. نتایج اعمال تیمارهای سترون سازی، هیپوکلریت سدیم 20% به مدت 5 دقیقه همراه با الکل 70% به مدت 15 ثانیه را به عنوان بهترین نتیجه برای سترون سازی ریزنمونه ها معرفی نمود. محیط کشت DKW که با 3 میلی گرم در لیتر 2,4-D و 5/0 میلی گرم در لیتر NAA تکمیل شده بود بهترین نتیجه را در کالوس زایی به همراه داشت. TDZ در مقدار 6 میکرومولار به همراه NAA میزان2/0 میکرومولار بهترین نتیجه را در جنین¬زایی کالوس های حاصل به همراه داشتند.
Walnut (Juglans regia L.) is a plant with a high economic value, and the use of micro propagation techniques will be very effective in the vegetative propagation of uniform superior cultivars and genotypes of walnut. In order to optimize walnut tissue culture, in this research, fresh branches of Pekan variety walnut trees were separated and transferred to the laboratory. For sterilization, callus formation and somatic embryogenesis, three experiments were performed with different treatments. Six sterilization treatments in a completely randomized design with 4 replications were considered for this research. In order to obtain callus, DKW culture medium was considered as the basic culture medium. 8 treatments of callus formation were investigated in a completely randomized design in 3 replications. In order to achieve indirect somatic embryogenesis, different combinations of TDZ and NAA were investigated in a completely randomized design in 4 replications. The results of analysis of variance of sterilization data indicated the existence of a significant difference between the mentioned treatments. The results of sterilization treatments showed 20% sodium hypochlorite for 5 minutes along with 70% alcohol for 15 seconds as the best result for sterilization of explants. DKW medium supplemented with 3 mg/L 2,4-D and 0.5 mg/L NAA gave the best result in callus formation. TDZ in the amount of 6 μM along with NAA in the amount of 0.2 μM had the best results in the embryogenesis of the resulting callus
1. Abbasi, B., Saxena, P.K., Murch, S.J. and Liu, C.Z., 2007. Echinacea biotechnology: Challenges and opportunities. In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant, 43: 481-492.
2. Bagheri, A., Saffari, M. 2009. In vitro culture of higher plants. Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran. p. 406.
3. Beyramizadeh E., Arminian A., Fazeli. 2020. Impact of growth regulators on callus formation and regeneration of ornamental plant zamiifolia. Journal of Cell & Tissue. 11(3). Pages 221-232. https://doi.org/10.52547/JCT.11.3.221
4. Ehtesham Nia, A. and Gholami, M. 2017. Investigating phenolic compounds leached from single-node walnut cuttings in DKW liquid culture medium. Technology of plant products, volume 18, number one. pp. 13-31.
5. FAO. 2014. FAOSTAT database results. http://faostat3.Fao.org.faostat.
6. Fernandez H, Perez C, Sanchez-Tames R. 2000. Modulation of the morphogenic potential of the embryonic axis of Juglans regia by cultural conditions. Plant Growth Regul. 30: 125-131.
7. George EF. Hall MA. De Klerk G. 2008. Plant propagation by tissue culture- 3rd Ed. The Background. 504.
8. Haj Hosni, N., Hosseini Moghadam, H. Hossein Sabouri, H. and Zarei. M. 2018. Investigating the effect of the type of culture medium on walnut processing in glass culture. The first national conference on novel ideas in agriculture and natural resources. Page 534. (In Farsi)
9. Hosseini-Nasr, M. and Rashid, A., 2002. Thidiazuron induced shoot-bud formation on root segments of Albizzia julibrissin is an apex-controlled, light independent and calcium-mediated response. Plant Growth Regulation, 36: 81–85.
10. Imam M. 2004. Asexual regeneration of mature Juglans regia by shoot tip culture. Pajouhesh and Sazandegi. 63:10-15.
11. Kaur, R., N, Sharma. K. Kumar., D. R. Sharma., and S. D. Sharma., 2006. Germination of walnut (Juglans regia L.) embryos. Scientia Horticulturae. 109, 385 388.
12. Mahmoud, I., Razzaq, A., Khan, Z.U.D., Hafez, I.A. and Kaleem, S., 2012. Evaluation of tissue culture responses of promising Wheat (Triticum aestivum L.) cultivars and development of efficient regeneration system. Pakistan Journal of Botany, 44:277-284.
13. Mirjani, L. and M. Emam. 2021. Effective factors of growth regulators on micropropagation of medicinal plant of (Myrtus communis L.). Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, Vol. 29, No.1. Pages 138-147.
14. Mostafavi. A. 2008. Walnut proliferation under in vitro conditions in embryo culture, 6th Horticultural Science Congress.
15. Nejati Saravi, N. Babaian Jolodar, n. Bagheri, N. Pakdin Parisi, A. 2018. Investigating the effect of explant and different levels of NAA and 2-4-D hormones to induce callus in GLYCINE MAX soybean plant. The 6th National Conference of Medicinal Plants of Traditional Medicine and Organic Agriculture
16. Neuman MC, Preece JE, Van Sambeek JW, Gaffney GR. 1993. Somatic embryogenesis and callus production from cotyledon explants of Eastern black walnut. Plant Cell Tissue Organ Culture, 32: 9-18.
17. Payghamzadeh K., and Kazemitabar S.K. 2011. The effect of two types of culture medium, gibberellic acid and several physical factors on the germination of embryosis Iranian walnut (Juglans regia L). Journal of Horticultural Science. Vol. 25, No. 1, P. 45-54
18. Payghamzadeh K., and Kazemitabar S.K. 2010a. The effects of BAP and IBA and genotypes on in vitro germination of immature walnut embryos. International Journal of Plant Production. 4 (4), Pp: 309-322.
19. Sadata YA, Hennerty MJ. 2002. Factors affecting the shoot multiplication of Persian walnut (Juglans regia L.). Sci. Horticult. 95:251-260.
20. SAS Institute. 1997. SAS/STAT user’s guid. Version, 6.12., SAS Inst. Cary. NC.
21. Statistics of the Ministry of Agricultural-Jahad of Iran. 2020.
22. Steger, M.M., Preece, L.E., Hammerschlag, F., Saxena, P. 2003. The influence of source tree on somatic embryogenesis from eastern black walnut (Juglans nigra) immature cotyledons. Acta Hortic. 625:249-252.
23. Tehami, S.K. Ochi Ardabili, M. Farrokhi, J. 2015. Investigating the effect of plant growth regulators on callus formation of walnut (juglans Regia L.) in vitro conditions. The third scientific research congress of development and promotion of agricultural sciences, natural resources and environment of Iran
24. Yari, M. B., Gholami, M. and Ezniashri, M. 2011. The effect of sampling time, type and arrangement of explant culture and type of antioxidant on the establishment and growth of Iranian walnut explants in vitro. Journal of Horticultural Sciences of Iran, 42 (2) 141-149.
25. zaker Bostan Abad S, Bakhshi Khaniki G, Mohsennejad F. Asexual Reproduction of Juglans regia L. by using Growth Regulators of IBA and 2,4-D. NCMBJ. 2012; 2 (5):45-51.