القای پلی پلویید در بنفشه آفریقایی با استفاده از کلشی سین

Subject Areas : Journal of Ornamental Plants

بهزاد کاویانی ¹

1 - گروه باغبانی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

Received: 2020-01-11 Accepted : 2020-03-29 Published : 2020-06-01

Keywords: ضد میتوزها, مضاعف‌شدن کروموزوم, اصلاح گیاهان زینتی, تتراپلوییدی, خانواده‌ی بنفشه,

Abstract :

این مطالعه با هدف به دست آوردن گیاهان پلی‌پلویید بنفشه آفریقایی با استفاده از ماده‌ی ضد میتوز کلشی‌سین انجام شد. آزمایش‌ها با استفاده از کلشی‌سین روی بذرهای جوانه‌نزده انجام شد. بذرها به درون محلول‌های کلشی‌سین با غلظت‌های 01/0، 05/0، 10/0 و 20/0 درصد به مدت 24 و 48 ساعت غوطه‌ور شدند. سطوح پلی‌پلوییدی (دیپلویید، تتراپلویید و هگزاپلویید) در ابتدا توسط شمارش کروموزوم (کاریوتایپ) تعیین شدند و سپس توسط پارامترهای تشریحی و ریخت‌شناسی تایید گردیدند. بالاترین درصد پلی‌پلوییدها با کلشی‌سین 10/0 درصد به مدت 24 ساعت القا شد. تعداد کروموزوم در دیپلوییدها 18 = n2، در تتراپلویید 36 = n2 و در هگزاپلویید 54 = n2 بود. تفاوت‌ها در برخی پارامترهای ریخت‌شناسی و تشریحی بین گیاهچه‌های پلی‌پلویید و شاهد معنی‌دار بود. بیشترین تعداد کلروپلاست‌ها در سلول‌های نگهبان، در گیاهچه‌های تیمارشده با 10/0 درصد کلشی‌سین به مدت 24 ساعت به دست آمد. زمان در معرض قرار گرفتن 48 ساعت تاثیر قابل‌توجهی روی پلی‌پلوییدکردن نداشت. ارقام زینتی جدید با ویژگی‌های اصلاح‌شده می‌تواند توسط القای پلی‌پلویید تولید گردد.

References:

Allum, J.F., Bringloe, D.H. and Roberts, A.V. 2007. Chromosome doubling in a Rosa rugosa Thunb. Hybrid by exposure of in vitro nodes to oryzalin: The effects of node length, oryzalin concentration and exposure time. Plant Cell Report, 26 (11): 1977–1984.

Atichart, P. 2013. Polyploid induction by colchicine treatments and plant regeneration of Dendrobium chrysotoxum. Thai Journal of Agricultural Science, 46 (1): 59–63.

Blasco, M., Badenes, M.L. and Naval, M.D.M. 2015. Colchicine-induced polyploidy in loquat (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.). Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 120 (2): 453–461.

Bunnag, S. and Hongthongkham, J. 2015. Polyploid induction of Dendrobium draconis Rchb. f. Acta Hort. 1087: XXV International EUCARPIA Symposium Section Ornamentals: Crossing Borders.

Cai, X., Cao, Z., Xu, S. and Deng, Z. 2015. Induction, regeneration and characterization of tetraploids and variants in ‘Tapestry’ caladium. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 120: 689–700.

Chen, W.H., Tang, C.Y. and Kao, Y.L. 2009. Ploidy doubling by in vitro culture of excised protocorms or protocorm-like bodies in Phalaenopsis species. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 98 (2): 229–238.

Choopeng, S., Te-chato, S. and Khawnium, T. 2019. Effect of colchicine on survival rate and ploidy level of hydrid between Dendrobium santana x D. friedericksianum orchid. International Journal of Agricultural Technology, 15 (2): 249–260.

De Mello Silva, P.A.K.X., Callegari-Jacques, J. and Bodanese-Zanettini, M.H. 2000. Induction and identification of polyploids in Cattleya intermedia Lindl. (Orchidaceae) by in vitro techniques. Ciencia Rural, 30 (1): 105–111.

Dhooghe, E., Denis, S., Eeckhaut, T., Reheul, D. and van Labeke, M.C. 2009. In vitro induction of tetraploids in ornamental Ranunculus. Euphytica, 168: 33–40.

Dhooghe, E., van Laere, K., Eeckhaut, T., Leus, L. and van Huylenbroeck, J. 2011. Mitotic chromosome doubling of plant tissues in vitro. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 104 (3): 359–373.

Doležel, J. 1997. Application of flow cytometry for the study of plant genomes. Journal of Applied Genetic, 38 (3): 285–302.

Dwivedi, N.K., Sikdar, A.K., Dandin, S.B., Sastry, C.R. and Jolly, M.S. 1986. Induced tetraploidy in mulberry I. Cytologia (Tokyo), 51 (2): 393–401.

Gao, S.L., Zhu, D.N., Cai, Z.H. and Xu, D.R. 1996. Autotetraploid plants from colchicine treated bud culture of Salvia miltiorrhiza Bge. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 47 (1): 73–77.

Hannweg, K., Sippel, A. and Bertling, I. 2013. A simple and effective method for the micropropagation and in vitro induction of polyploidy and the effect on floral characteristics of the South African iris, Crocosmia aurea. South African Journal of Botany, 88: 367–372.

Huy, N.P., Tam, D.T.T., Luan, V.O., Tung, H.T., Hien, V.T., Ngan, H.T.M., Duy, P.N. and Nhut, D.T. 2019. In vitro polyploid induction of Paphiopedilum villosum using colchicine. Scientia Horticulturae, 252: 283–290.

Lucía, G.R., Jesicad, I., Andreaa, C., Verónicab, B., Paulaa, B., Sandrac, P.A. and Alejandrod, E. 2015. A protocol for the in vitro propagation and polyploidization of aninterspecific hybrid of Glandularia (G. peruviana × G. scrobiculata). Scientia Horticulturae, 184: 46–54.

Manzoor, A., Ahmad, T., Bashir, M.A., Qadeer Baig, M.M., Quresh, A.A., Nawaz Shah, M.K., and Hafiz, I.A. 2018. Induction and identification of colchicine induced polyploidy in Gladiolus grandiflorus ‘White Prosperity’.Folia Horticlturae, 30 (2): 307-319.

Miguel, T.P. and Leonhardt, K.W. 2011. In vitro polyploid induction of orchids using oryzalin. Scientia Horticulturae, 130 (1): 314–319.

Qiang, Z.B., Zhang, Y., Wang, Y., Li Z.J., Zhu, X.T. and Lu, C.Y.  2009. A hybrid of nobile-type Dendrobium was treated with colchicines at different concentration and time duration in vitro. The results showed that the best effect was obtained by the treatment of 0.06% colchicines with 12 hours and its induction rate was 69.1%. Comparing the characteristics of plants...

Editorial Office of Acta Horticulturae Sinica, Beijing, China

Polyploid induction of nobile-type Dendrobium. Acta Horticultura Sinica, 36 (9):1381–1384.

Pinheiro, A.A., Pozzobon, M.T. and Do Valle, C.B. 2000. Duplication of the chromosome number of diploid Brachiaria brizantha plants using colchicine. Plant Cell Report, 19 (3): 274–278.

Pintos, B., Manzanera, J.A. and Bueno, M.A. 2007. Antimitotic agents increase the productivity of double-haploid embryos from cork oak anther culture. Journal of Plant Physiology, 164 (12): 1595–1604.

Sarathum, S., Hegele, M., Tantiviwat, S. and Nanakorn, M. 2010. Effect of concentration and duration of colchicine treatment on polyploidy induction in Dendrobium scabrilingue L. European Journal of Horticultural Science, 75: 123–127.

Silva, A.J., Carvalho, C.R. and Clarindo, W.R. 2019. Chromosome set doubling and ploidy stability in synthetic auto- and allotetraploid of Eucalyptus: From in vitro condition to the field. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 138 (2): 387–394. https://doi.org/10.1007/s11240-019-01627-1.

Zhang, Q.Y., Luo, F.X. and Liu, L. 2010. In vitro induction of tetraploids in crape myrtle (Lagerstroemia indica L.). Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 101: 41–47.