بررسی تاثیر تعداد جوانه جانبی ، نوع درختچه زرشک وهورمون BAP برمیزان رشد صفات فنوتیپی زرشک ازطریق کشت بافت

محورهای موضوعی : بیوتکنولوژی

قنبر لائی ^{1 *}

1 - استادیار، گروه زراعت، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران

تاریخ دریافت : 1403/05/20 تاریخ پذیرش : 1403/07/07 تاریخ انتشار : 1403/04/19

کلید واژه: کشت بافت, زینتی, تعداد جوانه, هورمون BAP , زرشک,

چکیده مقاله :

به منظور بررسی تاثیر تعداد جوانه جانبی ، نوع درختچه زرشک وهورمون BAP برمیزان رشد صفات فنوتیپی زرشک ازطریق کشت بافت، آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار و با سه عامل، عامل اول سه نوع درختچه زرشک (بدون دانه، دانه دار و زینتی)، عامل دوم هورمون BAP در چهار سطح (0، 1، 2، 3 میلی گرم برلیتر) و عامل سوم تعداد جوانه جانبی در دو سطح (1 و 2 جوانه) در آزمایشگاه دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان در سال 1399 انجام شد. محیط کشت مورد استفاده بر پایه مورا شیگی و اسکوگ (MS) بود. پس از آماده سازي محيط كشت و استريل آن توسط اتو كلاو، در لوله هاي آزمايش توزیع گردید. پس از آماده سازی، نمونه ها در محیط استریل کشت داده شدند و سپس نمونه ها با استفاده از هورمون رشد تحریک به رشد شدند. صفات مورد بررسی شامل زمان سبز شدن، تعداد برگ، طول، عرض و سطح برگ، نسبت عرض به طول برگ، وزن تر و وزن خشک برگ، نسبت وزن تر به خشک و میزان شادابی پس از 30 روز کشت بود. در نهایت پس از جمع آوری اطلاعات، داده های به دست آمده از آزمایش سازماندهی و سپس با نرم افزار آماریSAS تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن انجام شد. به منظور تعیین روابط بین صفات از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. اثرمتقابل سه گانه برروی همه صفات مورد برسی بجز میزان شادابی در سطح احتمال 1% معنی بودارد. ضریب همبستگی نشان داد بین وزن خشک برگ باتعداد برگ (r=0.86**) ،طول برگ (r=0.78**)،عرض برگ(r=0.73**) ، سطح برگ(r=0.76**)، وزن تر برگ (r=0.95**) مثبت در سطح احتمال 1% معنی دار بود.

چکیده انگلیسی:

In order to investigate the effect of the number of lateral buds, type of barberry shrub and BAP hormone on the growth of phenotypic traits of barberry through tissue culture, a factorial experiment in the form of a completely randomized design in three replications and in three replications. Factors, the first factor of three types of barberry shrubs (seedless, seeded and ornamental), the second factor of BAP hormone at four levels (0, 1, 2, 3 mg/L) and the third factor of the number of lateral buds. It was done at two levels (1 and 2 buds) in the laboratory of Islamic Azad University, Damghan branch in 2018. The culture medium used was based on Mora Shigi and Skoog (MS). After preparing the culture medium and sterilizing it by autoclave, it was distributed in test tubes. After preparation, the samples were cultured in a sterile environment and then the samples were stimulated to grow using growth hormone. The studied traits included the time of greening, number of leaves, length, width and surface of leaves, ratio of width to length of leaves, fresh weight and dry weight of leaves, ratio of fresh to dry weight and freshness after 30 days of cultivation. Finally, after collecting information, the data obtained from the experiment was organized and then variance analysis was performed with SAS statistical software and comparison of averages was performed with Duncan's test. Pearson's correlation coefficient was used to determine the relationship between traits. The triple interaction effect was significant at the 1% probability level on all studied traits except for freshness. Correlation coefficient between the dry weight of leaves with the number of leaves (r=0.86**), leaf length (r=0.78**), leaf width (r=0.73**), leaf surface (*/76 r=0) showed. *) Positive leaf fresh weight (r=0.95**) was significant at 1% probability level.

منابع و مأخذ:

آمارنامه کشاورزی.1397. جلد سوم محصولات باغی
بالندري ا. وم. زيارت نيا.1381.بررسي امكان تكثير زرشك بيدانه به روش كشت بافت و ريشه زايي قلمه ها.سازمان پژوهشهاي علمي و صنعتي ايران- مركز خراسان
بالندري، ا. .1374. اثر اسيد جيبرليك و اتفون بر خصوصيات ميوه و سهولت برداشت زرشك بي دانه . سازمان پژوهش ها ي علمي و صنعتي ايران- مركز خراسان.
حاجی زاده خنامانی، راضیه. 1395. تأثیر عوامل مختلف بر القاء کالوس در زرشک بیدانه( Berberis vulgaris L.) پایان نامه کارشناسی ارشد رشته اصلاح نباتات . دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند.
رحيميان .ح.و.م.بنايان.1375.مباني فيزيولوژيكي اصلاح نباتات(ترجمه) انتشارات جهاد دانشگاهي مشهد.
زیارت نیا، مهدی و سلمانی، الهام،1391،اثر تنظیم کننده های رشد بر القای کالوس در زرشک بیدانه (Berberis vulgaris var. asperma)،سومین همایش ملی بیوتکنولوژی کشاورزی ایران (گیاهی، دامی و صنعتی)،مشهد.
سادسی کوکب سادات. 1398. بهینه سازی ریز ازدیادی گیاه زرشک خراسانی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم انسانی، گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشگاه علم و هنر وابسته به جهاد دانشگاهی
. سازمند, م؛ صفرنژاد .ع ؛ رفیعی. ف و علمداری. ب ، ۱۳۹۱، اثر هورمونهای تنظیم کننده رشد بر باززایی مستقیم در زرشک بیدانه Berberis vulgaris var. Asperma در شرایط این ویترو، سومین همایش ملی بیوتکنولوژی کشاورزی ایران (گیاهی، دامی و صنعتی)، مشهد، دانشگاه فردوسی مشهد.
سازمند, مرتضی؛ عباس صفرنژاد؛ فلورا رفیعی و سیده بی بی لیلا علمداری، ۱۳۹۱، بررسی تاثیر غلظتهای مختلف هورمونهای رشد گیاهی برکالوسزایی گیاه زرشک بیدانه (Berberis vulgaris)، همایش ملی محیط زیست و تولیدات گیاهی، سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمنان.
سازمند, مرتضی؛ عباس صفرنژاد. 1395. القای کالوس و پرآوری زرشک بیدانه( Berberis vulgaris ) در شرایط درون شیشه ای فصلنامه علمی و پژوهشی تحقیقات ژنیتک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران جلد24 شماره 1 صفحع 92-101.
سلامی، مهین .1393. تکثیر زرشک بیدانه (Berberis vulgaris L.) به روش کشت بافت. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی.
فلاحی، جبار. ، رضوانی مقدم پرویز و نصیری محلاتی مرضیه.1389. اثر تاریخ برداشت و شاخص¬های کمی و کیفی میوه رزشک بی¬دانه. پژوهش¬های زراعی ایران. جلد 8. شماره 2. خرداد. ص 234-225.
لایی.ق .، ر. لایی .و ح.افشاری 1387. کاشت زرشك بي دانه در جهت مقابله با بحران خشكي و كم آبي ، نخستین همایش ملی زعفران و زرشک ، دانشگاه آزاد اسلامی قاینات.
منيعي.ع.1369.مباني پرورشدرختان ميوه.انتشارات فني ايان.
محمدی، مرتضی. 1390. کشت این ویتروی زرشک بی دانه (berberis vulgaris var. asperma). پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده کشاورزی
مزگی نژاد. زهرا.1397. بررسی زیستمانی درون شیشه ای کالوسهای زرشک بیدانه( Berberis vulgaris L.) پایان نامه کارشناسی ارشد رشته اصلاح نباتات . دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند.
نظری، ع. ر ، افشاری. ح، سینکی.ج.م، باقری.س، لایی. ق.1394. رابطه ارتفاع از سطح دريا با صفات فيزيولوژيكي اكوتيپ هاي وحشي زرشك دانه دار (Berberis vulgaris)در منطقه شاهرود. مجله به زراعي نهال و بذر. جلد2-31 شماره 1.
نظری مقدم آقایه، رحیم، عابدی، بهرام، بالندری، احمد، سمیعی، لیلی، و تهرانی فر، علی. (1398). کنترل آلودگی در ریزازدیادی زرشک بیدانه ایرانی. مجله فیزیولوژی و پرورش گیاهان، 9(1 )، 97-110.
Arayne ,M . S ., N. Sultana and S.S. Bahadur (2007) The berberis story : Berberis vulgaris In Therapeutics pak . J.Pharm , Sci , 20(1): 83-9.
Arena, M. E., Pastur, G. M. and Vater, G., 2000. In vitro propagation of Berberis buxifolia Lam. Biocell, 24:73-80.
Fathollahzadeh H., Mobli H., Jafari A., Rajabipour A., Ahmadi H., and Mohammad Borghei A. 2008.Effect of moisture content on some physical properties of barberry. American-Eurasian J. Agric. &Environ. Sci., 3 (5): 789-794.
http://www.irangolbarg.ir.
Jain, A.K. and Bashir, M. (2010) In-Vitro Propagation of a Medicinal Plant Portulaca grandiflora. Hook. World Journal of Agricultural Sciences, 6, 327-330.
Karhu, S.T. and K.l.Hakala.1991.Microprop agation of berberis thubergii.Acta horticulturae.282:119-120. Karhu, S. and Hakala. K., 1990. Rooting in vitro of micropropagated barberry (Berberisthunbergii) shoots. Ann. Agr. Fenn. 29:179-185
Kafi, M. and Balendari, A. 1381. Production and processing Technology ...
Knox, G.w., and D.f.Hamilton.1982.Rooting of Berberis and ligustrum cultings from stock plants grown at selected light intensities.scienta-horiculturae.16 (1):85-90.
Lafferrie, J.E.and L .W.A. Ahrendt.1977.transfer species and intraspecific texa from mahonia to ber beris Botanicheskii-Zharnal-82 :( 9) 95-99.
Molinar, F. J.R., W.a.Mackay, M.M.Wall and M. Carenas.1996. Micopropagation of agrita (berberis) Lrifoliat Moric Hort.sci.31 (6):1030-1032.
Mackay, W.A., Molinar, Jr. F., Wall, M.M., and Cardenas, M., 1996. Micropropagation of agarita, Berberis trifoliata Moric. HortScience, 31:1030-1032.
Shah, S.C. and H.singh-Bhujwon.1999.Rooting behaviour of berheris cuttings as infjuenced by plant growth regulators.progressive-Horeicujture.31 (1-2); 98-100.
Ziaratnia, M. and Salmani, A., 2012, Effect of growth regulators on callus induction seedless Berberis (Berberis vulgaris var asperam L.), Third National Conference on Agricultural Biotechnology in Mashhad. Page of 261.Center for Education, Culture and Research, 181 pages.

متن کامل:



گیاه و زیست فناوری ایران Iranian Journal of Plant & Biotechnology (IJPB)

مقاله پژوهشی

 

 بررسی تاثیر تعداد جوانه جانبی، نوع درختچه زرشک و بنزیل آمینوپورین بر میزان رشد صفات فنوتیپی زرشک (Berberis vulgaris) از طریق کشت بافت

قنبر لایی (نویسنده مسئول) *

*استادیار، گروه زراعت، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران، [e-mail]

تاریخ دریافت: مرداد 1403 تاریخ پذیرش: مهر 1403

 

Investigating the effect of the number of lateral buds, type of barberry shrub and BAP hormone on the growth rate of phenotypic traits of barberry through tissue culture

Ghanbar laei (Corresponding author) *

*Assistant Professor, Department of Agriculture, Damghan Branch, Islamic Azad University, Damghan, Iran, [e-mail]

Received: July 2024 Accepted: October 2024

چکیده به‌منظور بررسی تاثیر تعداد جوانه جانبی، نوع درختچه زرشک و بنزیل آمینوپورین (BAP) بر میزان رشد صفات فنوتیپی زرشک (Berberis vulgaris) از طریق کشت بافت، آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار و با سه عامل، عامل اول سه نوع درختچه زرشک (بیدانه، دانه‌دار و زینتی)، عامل دوم هورمون BAP در چهار سطح (صفر، 1، 2 و 3 میلی‌گرم بر لیتر) و عامل سوم تعداد جوانه جانبی در دو سطح (1 و 2 جوانه) در آزمایشگاه دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان در سال 1399 انجام شد. محیط کشت مورد استفاده بر پایه مورا شیگی و اسکوگ (MS) بود. پس از آماده‌سازي محيط كشت و استريل آن توسط اتوكلاو در لوله‌هاي آزمايش توزیع گردید. پس از آماده‌سازی، نمونه‌ها در محیط استریل کشت داده شدند و سپس نمونه‌ها با استفاده از هورمون رشد تحریک به رشد شدند. صفات مورد بررسی شامل زمان سبز شدن، تعداد برگ، طول، عرض و سطح برگ، نسبت عرض به طول برگ، وزن تر و وزن خشک برگ و میزان شادابی پس از 30 روز کشت بود. در نهایت پس از جمع‌آوری اطلاعات، داده‌های به‌دست آمده از آزمایش سازماندهی و سپس با نرم‌افزار آماری SAS9.3 تجزیه واریانس و مقایسه میانگین‌ها با آزمون دانکن انجام شد. به منظور تعیین روابط بین صفات از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. اثرمتقابل سه گانه تعداد جوانه × نوع درختچه زرشک × هورمون BAP روی همه صفات مورد برسی بجز میزان شادابی در روز 30 در سطح احتمال 1% معنی‌دار بود. ضریب همبستگی نشان داد بین وزن خشک برگ با تعداد برگ (r=0.86**)، طول برگ (r=0.78**)، عرض برگ (r=0.73**)، سطح برگ (r=0.76**)، وزن تر برگ (r=0.95**) مثبت و در سطح  احتمال %1 معنی‌دار بود. کلمات کلیدی: بنزیل آمینوپورین، تعداد جوانه، زرشک، زینتی، کشت بافت فصلنامه گیاه و زیست فناوری ایران تابستان 1403، دوره 19، شماره 2، صص 63-48

Abstract In order to investigate the effect of the number of lateral buds, the type of barberry shrub and the benzylaminopurine (BAP) hormone on the growth rate of the phenotypic traits of barberry (Berberis vulgaris) through tissue culture, a factorial experiment in the form of a completely randomized design in three replications and in three replications. Factors, the first factor of three types of barberry shrubs (seedless, seeded and ornamental), the second factor of BAP hormone at four levels (0, 1, 2, 3 mg/L) and the third factor of the number of lateral buds. It was done at two levels (1 and 2 buds) in the laboratory of Islamic Azad University, Damghan branch in 2020. The culture medium used was based on Murashige and Stooge (MS). After preparing the culture medium and sterilizing it by autoclave, it was distributed in test tubes. After preparation, the samples were cultured in a sterile environment and then the samples were stimulated to grow using growth hormone. The studied traits included the time of greening, number of leaves, length, width and surface of leaves, ratio of width to length of leaves, fresh weight and dry weight of leaves, ratio of fresh to dry weight and freshness after 30 days of cultivation. Finally, after collecting information, the data obtained from the experiment was organized and then variance analysis was performed with SAS statistical software and comparison of averages was performed with Duncan's test. Pearson's correlation coefficient was used to determine the relationship between traits. The triple interaction effect of the number of sprouts × type of barberry shrub × BAP hormone was significant at the 1% probability level on all investigated traits, except the amount of freshness on the 30th day. Correlation coefficient between leaf dry weight with number of leaves (r=0.86**), leaf length (r=0.78**), leaf width (r=0.73**), leaf surface (r=0.76**), leaf fresh weight (r=0.95**) was positive and significant at 1% probability level. Keywords: Barberry, Benzylaminopurine, Bud Count, Ornamental, Tissue C   Iranian Journal of Plant & Biotechnology Summer 2024, Vol 19, No 2, Pp 48-63

 

 

مقدمه و کلیات

در سرزمین ایران استعدادهای فراوانی در ارتباط با تولید محصولات باغی و زراعی وجود دارد، در این راستا باید به محصولاتی نظیر زرشک بیدانه که خاستگاه آن ایران است توجه بیشتری گردد (کافی و بالندری، 1381). با توجه به وسعت كشور و دارا بودن خاك هاي نامناسب و شرايط نامناسب محیطی نظیر کمبود بارندگی در اکثر مناطق ایران و محدودیت منابع آبی طبق بررسي هاي به عمل آمده درختچه زرشك مي تواند رشد نمایید و عملکرد مناسبی در بسياري از مناطق كه براي ساير محصولات كشاورزي مناسب نيست داشته باشد (نظری، 1394). زرشك با نام علمي Berberis vulgaris از جنس Berberis متعلق به خانواده Berberidaceae، تيره Ranunculaceae و در رده دو لپه اي هاي جداگلبرگ و دپيلوئيد  با 28 کروموزوم وگروهي نيز آن را پلي پلوئيد مي گويند كه احتمالا منشاء آن از ديپلوئيدها مي‌باشد (لایی و همکاران، 1387). جنس زرشک دارای بیش از 660 گونه است که فقط یک نوع آن یعنی زرشک بی‌دانه (Berberis vulgaris var. asperma) به‌عنوان محصول باغی در خراسان پرورش می‌یابد (سازمند و همکاران، 1391). بر اساس گزارش هاي موجود علاوه بر خراسان در استان‌هاي آذربايجان شرقي، فارس، كرمان، گيلان و استان هاي شمال غربي، بخش هايي از كردستان، اصفهان، يزد و اطراف تهران و غیره نيز گزارش شده است (نظری، 1394). در حال حاضر درختچه زرشك بيدانه با سطح زیر کشت 14146 هکتار باغات بارورکه 14132 هکتار آبی و 14 هکتار دیم و 3063 هکتار سطح زیر کشت باغات غیر بارور که 2909 هکتار آبی و 154 هکتار دیم و در مجموع کل سطح زیر کشت 17209 هکتار در کشور می باشد. که با توليد 19124تن محصول خشك (معادل حدود 60000 تن محصول تر) در سال و ارزش كل توليدي با قیمت کیلویی 50 هراز تومان در حدود 956200000000 تومان در سال مطرح بوده و در صورتي كه اين محصول جايگاه واقعي خود را در صادرات كسب كند، تاثير آن بر اقتصاد کشور نيز چشمگير تر خواهد بود. طي سال های گذشته يعني از سال 1380 تا سال 1398 سطح زير كشت زرشك بيدانه از 6275 هكتار به حدود17209 هكتار رسيده است كه بيانگر حدود 3 برابر شدن اين سطح مي باشد در همين مدت توليد زرشك از 7000 تن به حدود 19124تن در سال افزايش يافته است. با مقايسه اين دو عدد اين نتيجه عايد مي شود كه افزايش توليد در اين گياه بر اثرافزايش سطح زير كشت بوده است و افزايش عملكرد در واحد سطح، نقشي چندانی در افزايش توليد اين محصول تاکنون نداشته است. بنابراین سطح زیر کشت، میزان تولید و عملکرد محصول زرشک در کشور به تفکیک استان در جدول (1) گزارش گردیده است.

گونه‌های زرشک

گونه های زرشک در ایران  شامل زرشک زالزالکی (B. Crataegina)، زرافشانی زرشک (B. Integerrima)، زرشک خراسانی (B. Khorasanica)، راست زرشک خوشه (B. Orthobotrys)، زرشک معمولی (B. Vulgaris)، زرشک ژاپنی (B. Thunbergii var.atropurpurea) می باشد (متین و ترمه، 1396و حاجی زاده خنامانی، 1395).

 

 

جدول 1- سطح زیر کشت، میزان تولید و عملکرد محصول زرشک در کشور به تفکیک استان‌ها Table 1- Cultivated Area, Production and Yield of Barberry in the Country by Provinces
عملکرد (تن در هکتار)		میزان تولید (تن در هکتار)			کل سطح (هکتار)	سطح بارور (هکتار)			سطح غیر بارور (هکتار)
دیم	آبی	جمع	دیم	آبی		جمع	دیم	آبی	جمع	دیم	آبی	استان
-	1444	36	0	36	30	25	0	25	5	0	5	آدر بایجان شرقی
-	-	0	0	0	1/7	5/0	0	5/0	6/6	0	6/6	اردبیل
-	1000	11	0	11	21	11	0	11	10	0	10	اصفهان
-	2334	15	0	15	6/8	5/6	0	5/6	2.1	1	1/1	البرز
-	2500	2/0	0	2/0	1/5	1/0	0	1/0	5	5	0	تهران
-	1357	18830	0	18830	16727	13877	0	13877	2850	147	2703	خراسان جنوبی
-	984	125	0	125	155	127	0	127	29	0	29	خراسان رضوی
-	400	2/9	0	2/9	33	23	0	23	10	0	10	خراسان شمالی
-	1599	31	0	31	43	20	0	20	23	0	23	سمنان
-	542	4/2	0	4/2	13	5/4	0	5/4	8	0	8	سیستان و بلوجستان
-	2143	3	0	3	4/4	4/1	0	4/1	3	0	3	فارس
-	2500	5	0	5	4	2	0	2	2	0	2	کردستان
-	1500	26	0	26	112	18	0	18	94	0	94	کرمان
-	-	0	0	0	1/0	0	0	0	1/0	0	1/0	کرمانشاه
-	0	0	0	0	8/0	0	0	0	0	8/0	0	گلستان
1150	1330	18	13	5	16	5/15	14	5/1	0	0	0	گیلان
-	750	9	0	9	20	12	0	12	8	0	8	لرستان
-	1000	1	0	1	1	1	0	1	0	0	0	مرکزی
-	651	63/1	0	63/1	5/9	5/2	0	5/2	7	0	7	یزد
http://www.agriis.ir/doc/45543/ آمار نامه وزارت جهاد کشاورزی

 

 

با توجه به اینکه فلات پهناور ايران، يكي از مراكز طبيعي رشد درختان ميوه محسوب مي شود با وجود قدمت پرورش درختان ميوه در ايران، امروزه ما از پيشرفت هايي كه در روش هاي نوین باغداري دنيا به وجود آمده كمتر بهره برداری شده است. در نتيجه ایران با داشتن شرايط اقليمي متنوع و مناسب، نتوانسته جايگاه شايسته‌اي را از نظر اقتصادي در ميان كشورهاي توليد كننده ميوه به‌دست آورد (منيعي، 1369). با وجود سابقه چند قرن پرورش زرشك بيدانه در كشور ایران، هنوز در توليد اين درختچه از علم جديد بهره چنداني برده نشده است. جهش قابل توجهي كه در عملكرد اكثر محصولات زراعي و باغي در نيمه دوم قرن بيستم اتفاق افتاده در مورد درختچه زرشك بيدانه مصداق نداشته است. چنين وضعيتي قدرت رقابت اقتصادي زرشك بيدانه را با گياهان زراعي و ساير محصولات باغي منطقه‌هاي ديگر كاهش مي‌دهد. لذا، نگرش علمي به توليد زرشك بيدانه وپژوهش در مورد اين گياه زراعي امري اجتناب ناپذير مي باشد (كافي و بالندري، 1381). زرشك بي دانه امروزه به وسيله پاجوش تكثير مي شود و اين روش تكثير محدوديت هايي را به دنبال دارد. ولي انواع ديگر زرشك (دانه دار و زينتي) به وسيله بذر، خوابانيدن، پيوند و قلمه زدن تكثير مي‌شوند. تكثير رويشي كه شامل قلمه زدن، خوابانيدن و پيوند زدن مي باشد. از ديرباز در كشاورزي اهميت داشته و از آن در تكثير گياهان زراعي، درختان ميوه و غیره استفاده مي شود. البته روش هاي تكثير رويشي در شرايط طبيعي در برخي موارد كارآمد نبوده و روش جديدي از كشت گياهان، تحت عنوان كشت سلول و بافت گياهي معرفي و ارائه شده است. كشت سلول و بافت گياهي كه با عنوان كشت درون شيشه (Invitro) و يا كشت استريل نيز  مطرح مي شود و در مورد تمام انواع كشتهاي استريل كه در شرايط درون شيشه اي انجام مي گيرد، به كار مي رود. در حال حاضر تكنيكهاي كشت بافت به عنوان ابزاري قوي جهت مطالعه مشكلات اساسي و كاربردي بيولوژي گياهي در آمده است. از گذشته های دور زرشک بیدانه اغلب به روش قلمه و پاجوش تکثیر می شده است که خیلی زمان بر بوده است، اما با استفاده از روش کشت بافت می توان تکثیر سریعی در محیط اینویترو انجام داد (سازمند و همکاران، 1391). امروزه تحقيقاتي نيز در زمينه استفاده از كشت بافت در زمينه ريشه زائي و شاخه زائي و پاكشت سلولي براي توليد گونه هاي مختلف زرشك صورت گرفته است. نتايج آزمايشات در مورد ريشه زايي زرشك هندي نشان داد كه بيشترين تعداد ريشه در قلمه و بيشترين طول ريشه و درصد ريشه زايي 66/86 % در سال 1992 و 33/83 % در سال 1993 ازتيمار 500 قسمت در ميليون IBA حاصل شده است (and singh-Bhujwon, 1999 Shah). در پژوهشي (Knox and Hamilton, 1982) كه روي قلمه هاي زرشك ژاپني (B.thunbergll) تهيه شده از گياهان مادري انجام دادند كه در شرايط نور كامل از 37% تا 100% رشد كرده و تحت تيمارهورموني IBA (1%، 3%و 8% درصد) در سيستم مه افشان متناوب قرارگرفتند، كه نشان داد قلمه هاي اين گونه و رقم «آتروپور پوره آ» آن، در تيمار 7% نور آفتاب بر گياهان مادري ريشه زائي مطلوب تري داشتند. نتيجه يك تحقيق روي گونه B.trifoliata با استفاده از محيط كشت پايه گياهان چوبي حاكي است كه سن شاخه بر رويش تعداد شاخساره در ريز نمونه ها تاثيري نداشت، اما بر ريشه زائي موثر بوده است (Molinar et al., 1996). نتايج پژوهش ديگري نشان داد كه در گونه B.thunbergll استفاده از 2 ميلي گرم در ليتر بنزل آدنين، شاخه دهي جانبي را تسريع و تحريك نموده است و بهترين نتيجه ريشه زائي ريز شاخه ها از محيط كشت بدون اكسين پس از تحريك با اكسين حاصل گرديده است (Karhu and Hakala, 1991). از سوي ديگر استفاده از محيط كشت گياهان چوبي (WPM) همراه با نور اثر مثبتي در شاخه زايي نمونه هاي كشت شده داشته است. همچنين ريز نمونه هاي با دو گره نسبت به تك گره ها و آنهايي كه به صورت عمودي در سطح محيط كشت قرار گرفتند، شاخه زائي بيشتري داشتند (Lafferrie  and Ahrendt, 1977). سازمند و همکاران (1391) در آزمایشی محیط کشت MS حاوی1/1 میلی‌گرم در لیترهورمونBAP بهترین محیط برای باززایی مستقیم زرشک بیدانه گزارش نمودند. سلامی (1393) در آزمایشی اثر تنظیم کننده های مختلف رشد گیاهی در ریزازدیادی زرشک بی دانه مورد بررسی قرار داد و بیان نمودن محیط WPM حاوی 5/1 میلی‌گرم در لیتر BA بهترین محیط برای باززایی زرشک بی‌دانه بوده است. همچنین مشخص نمود که ریزنمونه های با دو گره نسبت به یک گره رشد و باززایی بهتری داشتند. در مجموع نتیجه گرفت که ریزنمونه‌های دارای دو گره به همراه تنظیم کننده رشد BA برای باززایی زرشک بی‌دانه موثرترین فاکتور است. سازمند و همکاران (1391) باززایی با استفاده از ترکیب هورمون های مختلف BA، GA3، IAA، BAP،Kin ,IBA در محیط کشت پایه MS و B5 برای زرشک مورد بررسی قرار دادند و گزارش نمودند که در بین ریزنمونه های جمع آوری شده ریزنمونه هایی که از اوایل اردیبهشت تا اواخر خرداد جمع آوری شده بودند بیشترین باززایی را داشتند و همچنین نتایج نشان داد که محیط MS حاوی 1/1 میلی‌گرم در لیتر هورمونBAP بهترین محیط برای باززایی مستقیم زرشک بیدانه است. محیط MS حاوی 0/01mg/l IBA+2mg/l BA  بهترین محیط پرآوری زرشک شناخته شد. زیارت نیا و سلمانی (1391) در پژوهشی با هدف بهینه سازی عوامل مؤثر در کالوس زایی زرشک بیدانه از 24 ترکیب تنظیم کننده های رشدی شامل-D  2,4و NAA  به میزان 2 و 4 میلی گرم در لیتر به همراه BA و Kin به میزان 1، 4 و 8 میلی گرم در لیتر در محیط کشت B5 جهت القای کالوس استفاده نمودند و گزارش نمودند 2 mg/lNAA به همراه 1mg/l Kin  بهترین ترکیب هورمونی در کالوس زایی در محیط کشت B5 می باشد. سازمند و همکاران (1391) در تحقیقی اثر هورمون های مختلف رشد گیاهی بر کالوس زایی زرشک بیدانه مورد بررسی قرار دادند و از جوانه های جانبی به طول 1سانتیمتر به عنوان ریز نمونه استفاده نمودند. ریز نمونه ها بعد از مراحل مختلف سترون سازی به محیط های کالوس زایی حاوی مقادیر مختلف هورمون های GA3،IAA BAP، BA،Kin  منتقل نمودند که نتایج آنان نشان داد که محیط MS  حاوی 10 میکرومول بر لیتر BAP بهترین محیط برای کالوس زایی زرشک بیدانه است. در مطالعه ای زیارت‌نیا و همکاران (1390) روی کالوس زایی زرشک بیدانه نشان دادند تیمارهای هورمونی که دارای Kin، NAA و BN بودند، در القای کالوس موثر بودند به طوری که در اکثر تیمارها با فراوانی های متفاوت تشکیل کالوس مشاهده نمودند. همچنین بهترین ترکیب هورمونی جهت القای کالوس در زرشک 2 میلی گرم در لیتر NAA و 1 میلی گرم در لیتر Kin به دست آوردند(Ziaratina et al., 2012) . در مطالعه ای ریزازدیادی گیاه Mahonia soft caress از خانواده Berberidaceae از محیط کشت پایه B5 همراه با 30 گرم در لیتر ساکارز و 5 میلی گرم هورمورن BAP، 5 میلی گرم Kinetin، 5/0 میلی گرم IAA  و 5/2 میلی گرم اسید جیبرلیک به عنوان بهترین محیط کشت برای تکثیر شناخته شد. ولی غلظت 8 میلی گرم هورمورن BAP اثر معنی داری روی درصد ریشه زایی نشان داد (Todd Jeffrey Rounsaville, 2011). سازمند و صفرنژاد (1395) در آزمایشی در بررسی القای کالوس و پرآوری زرشک بیدانه (Berberis vulgaris) در شرایط درون شیشه ای بهترین هورمون BAP برای بازازایی گزارش نمودند. مزگی نژاد(1397) در آزمایشی به بررسی زیست مانی درون شیشه ای کالوس های زرشک بیدانه (Berberis vulgaris L) پرداخت و در آزمایش اول ترکیب هورمونی مناسب برای القا و رشد کالوس از برگ زرشک بیدانه و محیط (MS/2+ 0.5 mg/l 2-4-D + 2 mg/l BAP) بهترین ترکیب هورمونی گزارش نمود. در آزمایش دیگری جهت تعیین محیط کشت بهینه زیست مانی دو هورمون BAP(2 میلی گرم) و TDZ (15 میلی مولار) بصورت جداگانه در ترکیب با هریک از عوامل متیل جاسمونات (1 و2 میلی گرم)، نانو ذرات اکسید آهن (ppm 100و 75) و نانو ذرات اکسید روی (ppm 100و 75) استفاده نمود در نهایت مشاهده ظاهری زیست مانی کالوس ها نشان داد، تیمارهای حاوی BAP نسبت به تیمارهایTDZ  از نظر ظاهری، دارای زیست مانی بالاتری بودند. بطوری که زیست مانی در تیمار BAP نانو اکسیدروی با غلظت(ppm 75) را 100 درصد گزارش نمود. به طورکلی، ارزیابی کالوس ها بیانگر کارکرد بالای نانوذرات، به خصوص نانو ذرات اکسید روی، بر کاهش ترکیبات فنولی و قهوه ای شدن گزارش نمود. از آنجايي كه نتايج تحقيقات انجام شده نيز مشكل ريشه زا بودن، قلمه هاي زرشك بيدانه مشخص نموده تاكنون موفقيت كمي در ريشه دار كردن قلمه هاي آن حاصل شده است (سازمند و همکاران 1391). از طرفی تاکنون گزارشی از انجام موفق آمیز ریزازدیادی در رزشک بخصوص بی دانه ارایه نشده است و تنها راه موجود جهت ازیاد آن تکثیراز طریق کشت پا جوش بوده است (Kafi and balandri, 2002). لذا با توجه به اینکه زرشک بیدانه اغلب به روش قلمه و پاجوش تکثیر می شود که خیلی زمان بر است، در صورت موفقیت با استفاده از روش کشت بافت می توان تکثیر سریعی در محیط درون شیشه ای انجام داد که تاکنون گزارشی مبنی بر کشت بافت موفق در زرشک گزارش نشده است. 

فرآیند پژوهش

به منظور بررسی تاثیر تعداد جوانه جانبی، نوع درختچه زرشک و هورمون بنزیل آمینوپورین(BAP) بر میزان رشد صفات فنوتیپی زرشک (Berberis vulgaris) از طریق کشت بافت، آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار و با سه عامل، عامل اول سه نوع درختچه زرشک (بیدانه، دانه دار و زینتی)، عامل دوم هورمون BAP در چهار سطح (صفر، 1، 2 و 3 میلی گرم برلیتر) و عامل سوم تعداد جوانه جانبی در دو سطح (1 و 2 جوانه) در آزمایشگاه دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان در سال 1399 انجام شد. محیط کشت مورد استفاده بر پایه مورا شیگی و اسکوگ (MS) بود. پس از آماده سازي محيط كشت و استريل آن توسط اتو كلاو، در لوله هاي آزمايش توزیع گردید. پس تهيه نمونه ها و استريل و کشت آنها سپس به اتاقک رشدانتقال داده شدند و در دمای 1±25 درجه سانتیگراد و شرایط نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی تحتشد لامپ­های سفید سرد فلورسنت قرارگرفتند و سپس با استفاده از هورمون‌هاي رشد نمونه ها تحريك به رشد شدند  که در شکل های (2،1 و 3) به تربیت نوع درختچه های زرشک و روند رشد نمونه ها در محیط کشت بافت قابل رویت است. در این تحقیق صفات زمان سبز شدن، تعداد برگ، طول، عرض و سطح برگ، نسبت عرض به طول برگ، وزن تر و وزن خشک برگ، نسبت وزن تر به خشک و میزان شادابی پس از 30 روز کشت مورد بررسی قرارگرفت. پس از جمع آوری اطلاعات، داده های حاصل از آزمایش سازمان‌دهی و سپس توسط نرم افزار آماری SAS تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها توسط آزمون چند دامنه ای دانکن انجام شد و به منظور تعیین روابط صفات از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. برای ترسیم نمودار از نرم افزار Excel استفاده گردید.

 

شکل 1- از راست به چپ به ترتیب درخت زرشک دانه دار، زینتی و بیدانه Fig 1- From right to left, grainy, ornamental and seedless barberry tree

شکل 2- نمای از دستگاه انکوباتور Fig 2- Growth process of samples in tissue culture medium

شکل3- روند رشد نمونه ها در محیط کشت بافت Fig 3- View of the incubator device

 

 

نتایج و بحث

 

تجزیه واریانس اثراصلی تعداد جوانه، هورمونBAP، نوع درختچه زرشک و اثر متقابل نوع زرشک × تعداد جوانه بر زمان سبز شدن، تعداد برگ، عرض برگ، طول برگ، سطح برگ، نسبت عرض به طول برگ، وزن تر برگ ها، وزن خشک برگ ها و میزان شادابی برگ ها 30 روز پس از کشت در سطح احتمال 1% درصد معنی دار بود. اثر متقابل دوگانه نوع زرشک × تعداد جوانه و نوع زرشک ×BAP روی عرض برگ، طول برگ، سطح برگ، نسبت عرض به طول برگ، وزن تر برگ ها، وزن خشک برگ ها و میزان شادابی برگ‌ها 30 روز پس از کشت در سطح احتمال 1% درصد معنی دار بود، ولی روی زمان سبز شدن و تعداد برگ اثر معنی داری نداشت. اثر متقابل سه گانه نوع زرشک ×BAP× تعداد جوانه روی تعداد برگ، عرض برگ، طول برگ، سطح برگ، نسبت عرض به طول برگ، وزن تر برگ ها، وزن خشک برگ ها و میزان شادابی برگ ها 30 روز پس از کشت در سطح احتمال 1% درصد معنی دار بود، ولی روی زمان سبز شدن اثر معنی داری نداشت (جدول2).

جدول 2- تجزیه واریانس اثر نوع درختچه زرشک، تعداد جوانه و هورمون  BAPبر متغييرهاي مورد بررسي در زرشک Table 2- Analysis of variance the effect of effect of number of buds, type of barberry shrub and BAP hormone on the studied variables in barberry

میانگین مربعات

درجه آزادی

منابع تغییرات

زمان سبز شدن

تعداد برگ

طول برگ

عرض برگ

سطح برگ

نسبت عرض به طول برگ

وزن تر برگ‌‌ها

وزن خشک برگ‌ها

میزان شادابی در روز 30

3.69**

581.95**

3.52**

2.29**

524.13**

0.0046**

348.97**

55.91**

3.06**

1

تعداد جوانه

2.67**

17.93**

120.84**

23.00**

8299.41**

0.0065**

71.25**

11.40**

20.06**

3

BAP

5.91**

3.63**

6.44**

5.58**

1213.99**

0.01**

3.95**

0.62**

0.19**

2

نوع زرشک

1.62**

2.68**

2.48**

0.58**

31.55**

0.0110**

7.38**

1.17**

2.06**

3

BAP* تعداد جوانه

0.08 ns

0.47 ns

7.92**

0.99**

448.78**

0.0029**

1.79**

0.28**

0.06**

2

نوع زرشک * تعداد جوانه

0.13 ns

0.70 ns

1.76**

1.21**

241.22**

0.0043**

0.95**

0.15**

0.19**

6

نوع زرشک *BAP

0.18 ns

1.29**

1.23**

1.31**

207.28**

0.0058**

1.70**

0.27**

0.06**

6

نوع زرشک *BAP* تعداد جوانه

0.201

0.3311

0.1904

0.0801

18.1901

0.0002

0.2403

0.041

0.000

48

خطاي آزمایش

11.95

8.64

2.84

4.17

6.26

3.42

10.50

10.46

0.000

ضریب تغییرات(CV)

ns،*و**به ترتیب غیر معنی دار، معنی دار در سطح 5% و1%. ns, * and ** are not significant, significant at 5% and 1% level, respectively

 

مقایسه میانگین اثر متقابل دوگانه تعداد جوانه جانبی × BAP هورمون بر روی زمان سبز شدن  نشان داد که در غلظت 3  میلی گرم برلیتر هورمون BAP و در حالت داشتن یک جوانه جانبی از نظر زمان سبز شدن  نسبت به حالت های دیگری برتری نشان داد و زودتر شروع به رشد و سبز شدن نمود ولی در حالت داشتن دو جوانه جانبی و غلظت 3  میلی گرم برلیتر هورمون BAP رشد و سبز شدن با تاخیر نسبت به حالت های دیگر صورت گرفت (نمودار 4).

 

 

شکل 4- اثر متقابل تعداد جوانه جانبی و هورمون BAP بر روی مدت زمان سبز شدن گیاه زرشک

Fig 4- The interaction effect of the number of lateral buds and BAP hormone on the duration of barberry plant germination

 

مقایسه میانگین اثر متقابل سه گانه بین نوع درختچه زرشک× هورمون BAP × تعداد جوانه جانبی نشان داد بیشترین تعداد برگ با میانگین82/9 عدد برگ در نوع زرشک زینتی در حالت داشتن دو جوانه جانبی و 3 میلی گرم بر لیتر هورمون  BAPو کمترین تعداد برگ با میانگین 43/3 عدد برگ در نوع درختچه زرشک دانه دار در حالت داشتن تک جوانه جانبی و میزان صفر میلی گرم بر لیتر هورمون  BAP بود. بیشترین طول برگ با میانگین 37/17 میلی متر در نوع درختچه زرشک بیدانه در حالت داشتن تک جوانه جانبی و غلظت 3 میلی گرم بر لیتر هورمون  BAP و کمترین مقدار طول برگ با 75/11میلی متر در نوع درختچه زرشک بیدانه در حالت داشتن دو جوانه جانبی و صفر میلی گرم بر لیتر هورمون  BAP مشاهده شد. بیشترین مقدار عرض برگ با 8/7 میلیمتردر نوع درختچه زرشک دانه دار در حالت داشتن دو جوانه جانبی و 3 میلی گرم بر لیتر هورمون  BAPو کمترین مقدار عرض برگ با 87/4 میلی متر در نوع درختچه زرشک بیدانه در حالت داشتن تک جوانه جانبی و صفر میلیگرم بر لیتر هورمون BAP مشاهده شد. بیشترین مقدار سطح برگ با 60/86 میلی مترمربع در نوع درختچه زرشک زینتی با تعداد یک جوانه جانبی غلظت 2 میلی گرم بر لیتر هورمون  BAPو کمترین مقدار سطح برگ با 12/40 میلی مترمربع در نوع درختچه زرشک بیدانه با تعداد یک جوانه جانبی و غلظت صفر میلی گرم بر لیتر هورمون BAP مشاهده شد. بیشترین مقدار نسبت عرض به طول برگ با 51/0 میلی متر در نوع درختچه زرشک بیدانه با تعداد دو جوانه جانبی غلظت صفر میلی گرم بر لیتر هورمون  BAPو کمترین مقدار نسبت عرض به طول برگ با 36/0 میلی متر در نوع درختچه زرشک بیدانه با تعداد دو جوانه جانبی غلظت 2 میلی گرم بر لیتر هورمون  BAP مشاهده شد. بیشترین وزن تر برگ ها با 39/8گرم در نوع درختچه زرشک زینتی با تعداد دو جوانه جانبی و با غلظت 3 میلی گرم بر لیتر هورمون  BAPو کمترین مقدار وزن تر برگ ها با 46/1گرم در نوع درختچه زرشک دانه با تعداد یک جوانه جانبی و با غلظت صفر میلی گرم بر لیتر هورمون  BAP مشاهده شد. بیشترین وزن خشک برگ‌ها با 35/3 گرم در نوع درختچه زرشک زینتی با تعداد دو جوانه جانبی و با غلظت 3 میلی گرم بر لیتر هورمون  BAPبود و کمترین وزن تر برگ ها با 58/0 گرم در نوع درختچه زرشک دانه با تعداد یک جوانه جانبی و با غلظت صفر میلی گرم بر لیتر هورمون  BAP مشاهده شد. بیشترین میزان شادابی در روز 30 در نوع درختچه زرشک بیدانه، زینتی و دانه دار با تعداد دو جوانه جانبی و با غلظت 3 میلی گرم بر لیتر هورمون  BAPو کمترین میزان شادابی در روز 30 در نوع درختچه زرشک بیدانه با تعداد یک جوانه جانبی و درختچه زرشک دانه دار با تعداد یک و دو جوانه جانبی و با غلظت صفر میلی گرم بر لیتر هورمون  BAP مشاهده شد (جدول 3).

 

جدول 3- مقایسه میانگین اثر متقابل سه گانه تعداد جوانه، نوع درختچه زرشک و هورمون BAP بر متغييرهاي مورد

Table 3- Mean comparison of triple interaction effect of number of buds, type of barberry shrub and BAP hormone on the studied variables in barberry

بررسي در زرشک

 

 

 

اثر متقابل	تعداد برگ	طول برگ (میلیمتر)	عرض برگ (میلیمتر)	سطح برگ (میلیمتر مربع)	نسبت عرض طول به برگ	وزن تر برگها	وزن خشک برگها	میزان شادابی روز 30
BPA0-1-بیدانه	3.875 fg	12.625 f	4.875 h	40.124 g	0.385 ih	1.553 h	0.62 h	2.5 c
BPA0-2-بیدانه	7.458 c	11.75 f	6.000 f	46.042 fg	0.513 a	3.418 fg	1.37 fg	3 bc
BPA1-1-بیدانه	4.875 fe	15.375 bcd	6.763 cde	67.981 cd	0.44 def	3.322 fg	1.33 fg	3.5 bc
BPA1-2-بیدانه	9.365 ab	16.125 abcd	7.5 abc	79.056 abc	0.466 bcd	7.512 ab	3.005 ab	3.5 bc
BPA2-1-بیدانه	6.135 d	15.375 bcd	6.15 ef	61.659 de	0.4 gh	3.757 fg	1.503 fg	4 ab
BPA2-2-بیدانه	8.875 ab	16.125 abcd	5.875 fg	61.844 de	0.363 i	5.507 cde	2.203 cde	4 ab
BPA3-1-بیدانه	5.344 de	17.375 a	7.575 ab	85.659 ab	0.436 def	4.598 def	1.838 def	4 ab
BPA3-2-بیدانه	9.792 a	16.25 abcd	6.975 bcd	74.776 abcd	0.433 def	7.48 ab	2.995 ab	5 a
BPA0-1-دانه دار	3.438 g	12.563 f	5.213 gh	42.624 g	0.415 g-f	1.465 h	0.587 h	2.5 c
BPA0-2-دانه دار	7.479 c	13.125 ef	5.813 fg	49.737 efg	0.443 c-f	3.727 fg	1.492 fg	2.5 c
BPA1-1-دانه دار	4.354 feg	14.438 ed	7.081 abc	67.393 cd	0.492 ab	2.943 fgh	1.178 fgh	3.5 bc
BPA1-2-دانه دار	8.661 b	16.063 abcd	6.75 cde	70.867 bcd	0.42 e-g	6.185 bcd	2.475 bcd	3.5 bc
BPA2-1-دانه دار	4.922 fe	14.563 ecd	6.313 def	59.762 def	0.435 def	2.968 fgh	1.187 fgh	4 ab
BPA2-2-دانه دار	8.854 ab	16.438 abc	7.35 abc	78.585 abc	0.447 c-f	6.94 abc	2.777 abc	4 ab
BPA3-1-دانه دار	4.943 fe	15.938 abcd	6.938 bcd	72.161 abcd	0.436 def	3.543 fg	1.417 fg	4 ab
BPA3-2-دانه دار	8.813 ab	16.875 ab	7.800 a	85.694 ab	0.464 b-d	7.622 ab	3.05 ab	5 a
BPA0-1-زینتی	4.427 feg	12.906 ef	5.806 gf	48.723 efg	0.45 c-f	2.165 gh	0.863 gh	3 bc
BPA0-2-زینتی	7.198 c	12.563 f	5.969 f	49.929 efg	0.478 bc	3.687 fg	1.475 fg	3 bc
BPA1-1-زینتی	4.219 feg	16.094 abcd	7.428 abc	78.234 abc	0.463 bcd	3.373 fg	1.35 fg	3.5 bc
BPA1-2-زینتی	8.987 ab	16.406 abc	7.375 abc	79.374 abc	0.454 cde	7.358 ab	2.943 ab	3.5 bc
BPA2-1-زینتی	4.471 feg	17.281 ab	7.694 ab	86.605 a	0.446 c-f	3.87 efg	1.547 efg	4 ab
BPA2-2-زینتی	8.719 ab	16.469 ab	7.463 abc	80.228 abc	0.454 cde	7.093 abc	2.837 abc	4 ab
BPA3-1-زینتی	4.773 fe	16.844 ab	7.644 ab	83.743 ab	0.454 cde	4.002 efg	1.602 efg	4 ab
BPA3-2-زینتی	9.823 a	16.938 ab	7.638 ab	84.326 ab	0.452 cde	8.393 a	3.355 a	5 a
ns،*و**به ترتیب غیر معنی دار، معنی دار در سطح 5% و1%. ns, * and ** are not significant, significant at 5% and 1% level, respectively

ضریب همبستگی (جدول4) نشان داد بین عرض و طول برگ  (r=0.83**)، بین طول و سطح برگ (r=0.95**)،  بین عرض و سطح برگ (r=0.96**)، بین وزن تر برگ با تعداد برگ(r=0.87**) ، بین وزن تر برگ با طول برگ (r=0.72**)، بین وزن تر برگ با عرض برگ (r=0.68**)، بین وزن تر برگ با سطح برگ(r=0.74**)، و بین وزن خشک برگ با تعداد برگ (r=0.86**) ، بین وزن خشک برگ با طول برگ (r=0.78**)، بین وزن خشک برگ با عرض برگ(r=0.72**)، بین وزن خشک برگ با سطح برگ(r=0.76**)، بین وزن خشک برگ با وزن تر برگ (r=0.95**)، بین میزان شادابی در روز 30 با طول برگ (r=0.68**)، بین میزان شادابی در روز 30 با عرض برگ (r=0.61**)، بین میزان شادابی در روز 30 با سطح برگ (r=0.67**)، بین میزان شادابی در روز 30 با وزن تر برگ (r=0.57**) و بین میزان شادابی در روز 30 با وزن خشک برگ (r=0.58**) مثبت و در سطح احتمال 1% معنی دار بود.

 

جدول4- ضریب همبستگی بین صفات مورد بررسی در درختچه زرشک در شرایط درون شیشه ای تحت تاثیر نوع درختچه، تعداد جوانه و مقادیر هورمون BAP Table 4- Correlation coefficient between research traits in barberry shrub under glass conditions that affects the type of shrub, number of buds and BAP hormone
متغییر	زمان سبز شدن	تعداد برگ	طول برگ	عرض برگ	سطح برگ	نسبت طول به عرض برگ	وزن تر برگ	وزن خشک برگ	میزان شادابی
زمان سبز شدن	1.00
تعداد برگ	0.12	1.00
طول برگ	.400**	.367**	1.00
عرض برگ	.42**	.33**	.83**	1.00
سطح برگ	.42**	.36**	.95**	.96**	1.00
نسبت طول به عرض برگ	-0.05	0.17	-.23**	.35**	0.07	1.00
وزن تر برگ	-0.10	.87**	.72**	.68**	.74**	0.10	1.00
وزن خشک برگ	-0.10	.86**	.78**	.72**	.76**	0.16	0.95**	1.00
میزان شادابی	-.44**	.39**	.68**	.61**	.67**	-0.06	.57**	.58**	1.00
ns،*و**به ترتیب غیر معنی دار، معنی دار در سطح 5% و1%. ns, * and ** are not significant, significant at 5% and 1% level, respectively

 

نظری و همکاران (1394) همبستگی مثبت و معنی داری بین عرض برگ با سطح برگ در سطح احتمال 1 درصد گزارش نمود که با نتایج این تحقیق همخوانی دارد. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش طول و عرض برگ، سطح برگ افزایش می یابد که با نتایج نظری و همکاران (1394) همخوانی دارد. همچنین فلاحی و همکاران (1389) گزارش نمود که افزایش طول پهنک برگ باعث افزایش سطح برگ و افزایش فعالیت فتوسنتزی می گردد. با توجه به نتایج تحقیقات انجام شده در زرشک بیدانه بیان شده است که ممکن است نقص ژنیتکی در رابطه با واکنش به محرك هاي ریشه زایی در این گیاه وجود داشته باشد. در این رابطه سیستم هاي بسیار زیادي براي ایجاد نقص ژنتیکی در گیاهان مختلف مطرح شده است (نظری، 1392).  در این تحقیق  نیز شاید یکی از دلایل عدم تولید ریشه زایی به دلیل مذکور باشد. در تحقیقیات دیگری نیز بیان شده است در قلمه زنی زرشک بیدانه، کالوس در زیر پوست تولید می شود که با متورم شدن و در نهایت شکافتن پوست همراه است اما این کالوس زایی موجب تولید ریشه نمی شود و یا ریشه هاي بسیار شکننده و ضعیفی ایجاد می گردد و به راحتی از تنه جدا می شوند. محمدی (1390) بیان نمود در رابطه با کشت بافت ساقه مشکل عدم ایجاد ریشه بسیارشدید و همچنان باقی است، زیرا در محل برش نمونه ها که قهوه اي می شود القاي کالوس مشاهده نمی شود و در نهایت از بین می روند. در این تحقیق نیز نتایج مشابه ای بدست آمد، ولی تولید ریشه در نوع زینتی و دانه دار کمی مشاهده شد. مزگی نژاد (1397) در آزمایشی به بررسی زیست مانی درون شیشه ای کالوس های زرشک بیدانه پرداخت و در آزمایش اول ترکیب هورمونی مناسب برای القا و رشد کالوس از برگ زرشک بیدانه و محیط (MS/2+ 0.5 mg/l 2-4-D + 2 mg/l BAP)  را بعنوان بهترین ترکیب هورمونی گزارش نمود. در آزمایش دیگری جهت تعیین محیط کشت بهینه زیست مانی دو هورمون  BAP(2 میلی گرم) و TDZ (15 میلی مولار) بصورت جداگانه در ترکیب با هریک از عوامل متیل جاسمونات (1 و2 میلی گرم)، نانو ذرات اکسید آهن (ppm100 و 75) و نانو ذرات اکسید روی (ppm100 و 75) استفاده نمود در نهایت مشاهده ظاهری زیست مانی کالوس ها نشان داد، تیمارهای حاوی BAP نسبت به تیمارهایTDZ  از نظر ظاهری، دارای زیست مانی بالاتری بودند. بطوری که زیست مانی در تیمار BAP نانو اکسید روی با غلظت (ppm75) 100 درصد گزارش نمود. به طورکلی، ارزیابی کالوس ها بیانگر کارکرد بالای نانوذرات، به خصوص نانو ذرات اکسید روی، بر کاهش ترکیبات فنولی و قهوه ای شدن گزارش نمود. در تحقیقی (Jain and Bashir, 2010) غلظت 1 میلی گرم در لیتر TDZ همراه با 1/0 میلی گرم در لیتر IBA را به عنوان بهترین تیمار باززایی پس از 28 روز گزارش نمودن سپس به منظور ادامه رشد و پرآوری، شاخه ها در محیط کشت  MSحاوی 1/0 میلی گرم در لیتر IBA بعلاوه 5/0 میلی گرم در لیتر اسید جیبرلیک واکشت گزارش نمودند. بنابراین در بسیاری از موارد نتایج این تحقیق با نتایج سایر محقیقین همخوانی داشت. میرزایی و قادری (1402) در مطالعه عملکرد ریزنمونه جوانه انتهایی در یک آزمایش با استفاده از ۴ تیمار غلظت هورمون هایBAP  وIAA  و NAA ریشه زایی زرشک را مورد بررسی قرار دادند و بیان نمودند بیشترین میزان افزایش صفات در کشت جوانه های انتهایی در غلظت کامل محیط کشت MS به همراه استفاده از غلظت ۵/۲ میلی گرم در لیتر از هورمون هایBAP  و ۵/۰ میلی گرم NAA تاثیر معنی داری را بر افزایش راندمان ریزازدیادی ریزنمونه نشان داد. در مقایسه عملکرد غلظت هورمون ریشه زایی استفاده از ۳ میلی گرم در لیتر IBA طی دو تیمار ریشه زایی در همراهی زغال فعال بیشترین درصد ریشه زایی را نشان داد، اما نتایج این تحقیق با نتایج میرزایی و قادری (1402) همخوانی نداشت. همچنین با توجه اینکه همچنان مشکل عدم ایجاد کالوس و تولید ریشه در زرشک بیدانه در کشت بافت باقی است لذا در این تحقیق بذر زرشک دانه دار که از منطقه شمال دامغان تهیه شده بود مورد کشت قرار گرفت که دارای جوانه زنی و سبز شدن مناسب در این تحقیق بود که ممکن است درآینده بعنوان یک راه حل برای تکثیر از طریق پیوند زرشک بیدانه بر روی پایه دانه دار باشد (شکل 5، 6 و 7). 

 

شکل 5- قرار داد دانه زرشک دانه دار جهت جوانه زنی Fig 5- Place grainy barberry seeds for germination

شکل 6- قرار داد دانه زرشک دانه دار در محیط کشت بافت Fig 6- Placement of grainy barberry seed in tissue culture medium

شکل 7- سبزشدن زرشک دانه دار و ادامه رشد در شرایط طبیعی Fig 7- Greening of grainy barberry and continued growth in natural conditions

 

نتیجه‌گیری کلی

نتایج نشان داد که در حالت دو جوانه و سه میلی‌گرم هورمون BAP در زرشک زینتی بیشترین تعداد برگ، وزن تر و خشک و شادابی در روز 30 مشاهده شد و کمترین تعداد برگ، وزن تر و خشک و شادابی در روز 30 در حالت تک جوانه و مقدار صفر میلی‌گرم هورمون BAP در زرشک دانه‌دار مشاهده شد. بنابراین، با توجه به موارد مذکور زرشک زینتی عکس‌العمل بهتری نسبت به زرشک بیدانه و دانه‌دار به سطوح بالاتر هورمون  BAP نشان داد و از سوی دیگر با توجه به اینکه در این تحقیق جوانه‌زنی و سبز شدن بذر در زرشک دانه‌دار نیز موارد بررسی قرارگرفت که بسیار موفق آمیز بود. به عنوان یک راه حل برای حل مشکل تکثیر زرشک بیدانه می‌توان از بذر زرشک دانه‌دار برای تکثیر استفاده نمود و سپس با پیوند زرشک بیدانه روی پایه‌ زرشک دانه‌دار به تولید انبوه زرشک بیدانه می‌توان پرداخت

تشکر

با توجه به تامین هزینه مالی این تحقیق توسط دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان از، ریاست محترم این واحد دانشگاهی تشکر می گردد.

منابع 

1)       آمارنامه کشاورزی. 1398. جلد سوم محصولات باغی.

2)       بالندری، ا . و م، کافی. 1381. زرشک فناوری تولید و فرآوری. چاپ اول، انتشارات زبان و ادب مشهد.

3)       بالندري، ا. و م، زيارت نيا.1381. بررسي امكان تكثير زرشك بيدانه به روش كشت بافت و ريشه زايي قلمه ها. سازمان پژوهش هاي علمي و صنعتي ايران- مركز خراسان.

4)       حاجی زاده خنامانی، ر. 1395. تأثیر عوامل مختلف بر القاء کالوس در زرشک بیدانه (Berberis vulgaris L.) پایان نامه کارشناسی ارشد رشته اصلاح نباتات. دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند.

5)       رحيميان، ح. و م، بنايان. 1375. مباني فيزيولوژيكي اصلاح نباتات (ترجمه) انتشارات جهاد دانشگاهي مشهد.

6)       زیارت نیا، م. و ا، سلمانی.1391. اثر تنظیم کننده های رشد بر القای کالوس در زرشک بیدانه (Berberis vulgaris var. asperma). سومین همایش ملی بیوتکنولوژی کشاورزی ایران (گیاهی، دامی و صنعتی)، مشهد. دانشگاه فردوسی مشهد.

7)       سادسی، ک. 1398. بهینه سازی ریز ازدیادی گیاه زرشک خراسانی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم انسانی، گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشگاه علم و هنر وابسته به جهاد دانشگاهی.

8)       سازمند، م.، صفرنژاد، ع.، رفیعی، ف. و ب، علمداری .1391. اثر هورمون های تنظیم کننده رشد بر باززایی مستقیم در زرشک بیدانه (Berberis vulgaris var. asperma) در شرایط این ویترو. سومین همایش ملی بیوتکنولوژی کشاورزی ایران (گیاهی، دامی و صنعتی). مشهد. دانشگاه فردوسی مشهد.

9)       سازمند، م.،  صفرنژاد، ع.، رفیعی، ف. و ب، علمداری .1391. بررسی تاثیر غلظت های مختلف هورمون های رشد گیاهی برکالوس زایی گیاه زرشک بیدانه (Berberis vulgaris L.). همایش ملی محیط زیست و تولیدات گیاهی. سمنان. دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمنان.

10)       سازمند، م. و ع، صفرنژاد. 1395.  القای کالوس و پرآوری  زرشک بیدانه (Berberis vulgaris L.) در شرایط درون شیشه ای. فصلنامه علمی و پژوهشی تحقیقات ژنیتک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران، 24 (1): 92-101.

11)       سلامی، م .1393. تکثیر زرشک بیدانه (Berberis vulgaris L.) به روش کشت بافت. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه فردوسی مشهد.

12)       فلاحی، ج.، رضوانی مقدم، پ. و م، نصیری محلاتی. 1389. اثر تاریخ برداشت و شاخص­های کمی و کیفی میوه رزشک بیدانه. مجله پژوهش‌های زراعی ایران، 8 (2): 234-225.

13)       لایی، ق .، لایی، ر. و ح، افشاری. 1387. کاشت زرشك بيدانه در جهت مقابله با بحران خشكي و كم آبي. نخستین همایش ملی زعفران و زرشک، دانشگاه آزاد اسلامی قاینات.

14)       منيعي، ع .1369. مباني پرورش درختان ميوه. انتشارات فني ايان.

15)       محمدی، م.1390. کشت این ویتروی زرشک بیدانه  (Berberis vulgaris var. asperma). پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.

16)       مزگی نژاد، ز .1397. بررسی زیست مانی درون شیشه ای کالوس های زرشک بیدانه (Berberis vulgaris L.). پایان نامه کارشناسی ارشد رشته اصلاح نباتات. دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند.

17)       میرزایی، ل. و ه، قادری. 1402. ریز ازدیادی گیاه داروئی زرشک با روش کشت بافت. دومین همایش ملی چالش های فراروی تکمیل زنجیره ی ارزش گیاهان دارویی و معطر، ارومیه.

18)       نظری، ع. 1392. بررسی رابطه ارتفاع از سطح دریا با صفات کمی و کیفی در گونه های وحشی زرشک دانه دار در شاهرود. پایان نامه کارشناسی ارشد رشته باغبانی. دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان.

19)       نظری، ع. ر.، افشاری، ح.، سینکی، ج. م.، باقری؛ س. و ق، لایی. 1394. رابطه ارتفاع از سطح دريا با صفات فيزيولوژيكي اكوتيپ هاي وحشي زرشك دانه دار (Berberis vulgaris L.). در منطقه شاهرود. مجله  به زراعي نهال و بذر، 1 (2): 119-126.

20)       نظری مقدم آقایه، ر.، عابدی، ب.، بالندری، ا.، سمیعی، ل. و ع، تهرانی فر. 1398. کنترل آلودگی در ریزازدیادی زرشک بیدانه ایرانی. مجله فیزیولوژی و پرورش گیاهان، 9 (1): 97-110. 

21)       Arayne, M.S., Sultana, N. and S.S, Bahadur. 2007. The Berberis Story: Berberis vulgaris in Therapeutics. Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences, 20: 83-92.

22)       Arena, M. E., Pastur, G. M. and G, Vater. 2000. In vitro propagation of Berberis buxifolia Lam. Biocell, 24:73-80. 

23)       Fathollahzadeh, H., Mobli, H., Jafari, A., Rajabipour, A., Ahmadi, H. and A, Borghei. 2008. Effect of moisture content on some physical properties of barberry. American-Eurasian Journal Agricultural and Enviromantal Sciences, 3: 789-794. 

24)       Jain, A.K. and M, Bashir. 2010.  In-Vitro Propagation of a Medicinal Plant Portulaca grandiflora. Hook. World Journal of Agricultural Sciences, 6: 327-330. 

25)       Karhu, S.T. and K.L, Hakala. 1991. Microprop agation of berberis thubergii. Acta horticulturae, 282: 119-120.

26)       Karhu, S. and K, Hakala. 1990. Rooting in vitro of micropropagated barberry (Berberis thunbergii) shoots. Ann. Agr. Fenn, 29:179-185.

27)       Knox, G.W. and D.F, Hamilton. 1982 Rooting of Berberis and ligustrum cultings from stock plants grown at selected light intensities. Scienta Horiculturae,16:85-90. 

28)       Lafferrie, J.E. and L. W.A, Ahrendt.1977. transfer species and intraspecific texa from mahonia to ber beris. Botanicheskii-Zharnal, 82: 95-99. 

29)       Molinar, F. J.R., Mackay, W.A., Wall, M.M. and M, Carenas. 1996. Micopropagation of agrita (berberis) Lrifoliat Moric Horticulturae Science, 31: 1030-1032. 

30)       Mackay, W.A., Molinar, Jr. F., Wall, M.M. and M, Cardenas. 1996. Micropropagation of agarita, Berberis trifoliata Moric. Journal Horticulturae Science, 31:1030-1032. 

31)       Shah, S.C. and H, Singh-Bhujwon. 1999. Rooting behaviour of berheris cuttings as infjuenced by plant growth regulators. Progressive-Horeicujture, 31: 98-100. 

32)       Ziaratnia, M., and Salmani, A. 2012. Effect of growth regulators on callus induction seedless Berberis (Berberis vulgaris var asperam), Third National Conference on Agricultural Biotechnology in Mashhad.