X
تبلیغات
Agricaltural & Animal Group - عوامل موثر در القا گسترش ریشه زایی پایه های رویشی سیب در شرایط آزمایشگاهی

شاخه های پایه های آزمایشی که در شرایط آزمایشگاه رشد کردند به محیط های مختلف کشت برای ریشه زایی منتقل شدند تا اثر فاکتورهای مختلف بر روی ریشه زایی مورد بررسی قرار گیرد. عصاره های مختلف IBA ریشه زایی را تحریک کرد اما بیشترین درصد ریشه دهی در 2 و 2.5 میلی گرم در لیتر IBA در M7 و 1 میلی گرم در لیتر IBA در MM106 بود. مشکل در اینجا بود که ریشه ها ضخیم، کوتاه و با کالوس قراوان بودند. وجود زغال چوب فعال  (AC) در ریشه دهی به صورت متوسط  کیفیت ریشه زایی را تقویت کرد اما درصد ریشه زایی را در در دو پایه کاهش داد. در مقادیر بالای اکسین (70-80 و 90 میلی گرم در لیتر IBA) در 2 ساعت و 1 ساعت 85-75 درصد ریشه زایی در M7 را نشان داد اما قابلیت تکثیر نتایج را کم کرد. در حالی که در 80-70 درصد ریشه زایی در 70 میلی گرن در لیتر IBA که برای مدت 3 ساعت نگه داشته شده بود به دست آمدو القا ریشه زایی در شاخه هایی که در محیط کشت حاوی IBA بودند و برای چند روز نگه داشته شده بودند و افزایش طول ریشه ها در IBA آزاد در روشنایی بیشتر بود. از طرق دیگر ادامه تیمار روشنایی کاهش ریشه زایی را در پی داشت. کاهش نمک ها و ساکارز در محیط کشت افزایش امتداد ریشه، کاهش ریشه زایی را نشان داد. گیاهان تولید شده در ریشه دهی دو مرحله  ای سرعت رشد بیشتری را نشان دادند و بقا بیشتر و بهتری در مرحله سخت شدگی و انتقال به زمین اصلی داشتند.

 

کلمات کلیدی: پایه های رویشی سیب، تکثیر، ریشه دهی در شرایط آزمایشگاه.

تشکیل ریشه های نابجا یک مرحله از تکثیر میکرو است که به وسیله اکسین تحریک می شود. معمولی ترین اکسینی که به کار می رود برای تشکیل ریشه IBA است. باقی ماندن ریشه ها یکی از مراحل بحرانی تکثیر گونه های در ختان میوه بویژه پاسخ به ریشه زایی و کیفیت مطلوب ریشه می باشد. ریشه زایی مناسب سیب سخت تر است از تکثیر ساقه ها. در یک تیمار موثر برای ریشه زایی درصد زیادی از شاخه ها ریشه دار شده و کیفیت بالای سیستم ریشه ای در گیاهانی که در محیط کشت بافت رشد کرده اند برای خو گرفتن در محیط رشد جدید نیاز است.

کیفیت پایین شاخه ها در زمان کاشت رشد را تحت تاثیر قرار می دهد که ممکن است به وسیله اکسین در هنگام تیمار ریشه زایی ایجاد شود. تحقیقات بر روی پارامترها و تکنیک های موثر در ریشه زایی نتایج متفاوتی داشته است. Aldwinkole and Yepes بر روی اثرات IBA در پایه های رویشی مختلف سیب و رقم های مختلف آن مطالعه کردند و دریافتند که عصاره کمتری برای تحریک ریشه زایی در محیط کشت مایع نسبت به محیط کشت جامد نیاز است. مایگر و همکاران تاثیر زغال چوب فعال (AC) و NAA را بر روی ازدیاد زول ریشه سیب در شرایط آزمایشگاهی مطالعه کردند.  Royal Gala، Magayar et al تحقیقات دیگری بر روی پاسخ ریشه زایی پایه های رویشی JTE-H، M26 و MM106 تحت تیمار AC و عصاره های مختلف IBA در محیط کشت ریشه زایی (RIM) انجام دادند. گزارش های زیادی در مورد رقم های سیب و پایه های سیب وجود دارد که نشان می دهد وقتی شاخه ها برای چند روز در محیط کشت حاوی IBA و در تاریکی قرار داده شوند، ریشه ها به آسانی شروع به رشد می کنند. القا بیشتر ریشه زایی واریته های سیب در ساکارز 1.5% و IBA 0.3 میلی گرم در لیتر و در 7 روز تاریکی بوده است. ادامه ریشه زایی در محیط آزمایشگاه و همچنین وجود شاخه های ضعیف در پایه های رویشی غیرجنسی سیب ما را به سمت فاکتورهای موثر در القا ریشه زایی هدایت کرد. اطلاعات به دست آمده از مطالعات قبلی در این زمینه به ما در مورد ارزیابی فاکتورهای موثر کمک کرد.

مواد و روش ها

ریز شاخه های پایه های رویشی M7 دوساله و MM106 7 ساله که در دپارتمان تولید شده بودند برای آزمایشات ریشه زایی به گار برده شدند. روش های کشت بافت و استقرار و ریشه زایی شاخه های M7 و MM106 به ترتیب توضیح داده شده اند. تکثیر شاخه ها در محیط کشت Murashiage and Stook شامل: بنزیل آدنین 0.5 میلی گرم در لیتر، اسید جیبرلیک 0.5 میلی گرم در لیتر، IBA 0.01 میلی گرم در لیتر برای پایه M7 و برای پایه رویشی MM106 1 میلی گرم در لیتر بنیل آدنین، 0.5 میلی گرم در لیتر اسید جیبرلیک و 0.01 میلی گرم در لیتر IBA بود. PH محیط کشت 5.6 در نظر گرفته شد همراه با آگار 0.7%. پس از مخلوط کردن آگار 25 میلی لیتر از محیط کشت در ارلن مایر 100  میلی لیتری ریخته شد. محیط کشت در دمای 121 درجه سانتیگراد در فشار 1.1 کیلوگرم بر سانتی متر مربع به مدت 15 دقیقه استرلیزه شد. محیط کشت ریشه (RIM) شامل 2/1 نمک MS، تیامین HCL-1، ساکارز 20000 و محیط کشت با آگار 7 گرم بر لیتر جامد شد و به لوله های کشت بافت منتقل شد.

در ریشه زایی آزمایشگاهی جوانه های جانبی شاخه 1.5 تا 2 سانتی در طول بر داده می شود که از شاخه های تکثیری 5-4 هفته ای M7 و MM106 در محیط های کشت چندگانه استخراج شده اند و مانند زیر تیمار شدند:

آزمایش 1: شاخه ها در RIM با 6 عصاره IBA 1تا 3.5 میلی گرم در لیتر یا با زغال چوب فعال یا بدون زغال چوب فعال 0.02% به مدت 2 هفته قرار داده شدند. نیمی از شاخه ها  از RIM بدون AC به محیط کشت مشابه حاوی IBA برای افزایش طول ریشه منتقل شدند و نیم دیگر در RIM با AC باقی ماندند.

آزمایش 2: میکروشاخه هایی که در عصاره غلیظ IBA (30،40،50،60،70،80،90،100،200،500،1000 میلی گرم در لیتر به مدت های 10،20،30 دقیقه و 1،2،3،4،5 ساعت برای ریشه زایی قرار داده شدن بودند به محیط کشت فاقد اکسین منتقل شدند.

آزمایش 3 : برای ریشه زایی میکروشاخه ها در تاریکی به مدت 6 تا 13 روز در RIM مایع حاوی 0.5 میلی گرم در لیتر IBA رشد داده شدند این شاخه های شپس به محیط کشت جامد فاقد IBA منتقل و در روشنایی برای توسعه ریشه نگهداری شدند.

آزمایش 4: آزمایش بالا در نور ادامه داده شد.

آزمایش 5: در آزمایش 3 و 4 بعد از ریشه زایی شاخه ها برای ازدیاد طول ریشه به محیط کشت حاوی نمک (3/1 و 4/1) و ساکارز 10 و 15 گرم در لیتر منتقل شدند.

هر آزمایش شامل 3 تکرار و 24 برش به کار رفته در هر تیمار بود. پاسخ به ریشه زایی با درصد بیان شد. (تعداد شاخه ها ی ریشه زده* 100/تعداد کل شاخه های نگهداری شده برای ریشه زایی). متوسط تعداد ریشه در هر گیاه و متوسط طول ریشه ها بعد از 4 هفته از تکثیر اندازه گیری شدند.

همه بافت ها در 26±2 درجه سانتیگراد تکثیر شدند و 16 ساعت در زیر نور فلورسانت سفید با تابش 45mm بر مترمربع در ثانیه نگه داشته شدند. برای تیمار های تاریکی لوله های کشت با کاغذهای کاربنی و فویلهای نازک پوشانده شدند و در مکانی سایه و بدون نور قرار داده شدند. شاخه های M7 و MM106 ریشه زده به ظروف یکبار مصرف حاوی پیت منتقل شدند برای سخت شدگی. گیاهان با کیسه های پلاستیکی پوشانده شدند تا حداکثر رطوبت به دست آید و در اتاق های شیشه ای و 20-18 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. رطوبت به تدریج کاهش پیدا کرد. سپس این گیاهان به گلدان های زمینی منتقل و سپس در گلخانه کاشته شدند.

نتایج:

اثرات عصاره IBA

همه عصاره های IBA تاثیر معنی داری بر ریشه زایی M7 و MM106 داشنتد بیشترین میزان ریشه زایی 89.63 درصد در 25 میلی گیرم در لیتر IBA به دست آمد (جدول 1) که تفاوت معنی داری  با دیگر تیمارها داشت. تیمار 2 و 3 میلی گرم در لیتر IBA نیز ریشه زایی خوبی داشت اگرچه این تیمارها مقدار کافی کالوس زایی در قسمت پایه ای ساقه نشان دادند (شکل 1). ریشه زایی در شاخه های که از گسترشان جلوگیری شد منجر شد به تاخیر در شروع مجدد رشد بعد از انتقال گیاه که نتیجه اش گیاهان ضعیف بود. سطوح کمتر IBA ریشه زایی کمتری را (زیر 50%) نشان داد. سطوح بیشتر از 3 میلی گرم در لیتر IBA غیرموثر بودند و بیشتر در تشکیل کالوس نقش داشتند. در مورد MM106 بیشترین ریشه دهی (62%) در 1 میلی گرم در لیتر IBA بود که کالوس کمی در برش انتهای شاخه داشت (جدول1). کاهش ریشه زایی با ریشه های کالوسی با بیشترین سطح IBA به دست آمد. AC مانع کالوس زایی در هر دو پایه رویشی شد همچنین وجود آن منجر به کاهش ریشه زایی شد (25-20در1د در M7) اما طول ریشه تا 5.5 سانتی متر در مقایسه به تیمارهای بدون AC بیشتر بود. در MM106 در بیشتر تیمارها هیچ ریشه زایی مشاهده نشد بجز در 2.5 و 3.5 و 4 میلی گرم در لیتر IBA. به طور کلی ریشه ها نازک و اغلب دارای ریشه ثانویه بودند.

اثرات محیط کشت حاوی فاقد اکسین

از جدول 2 مشخص است که در M7 بیشترین ریشه زایی (86%) و بیشترین تعداد ریشه زمانی به دست می آید که شاخه ها در محیط کشت حاوی AC که حاوی 90 میلی گرم در لیتر IBA هستند به مدت 1 ساعت و به دنبال آن 80 میلی گرم در لیتر به مدت 2 ساعت قرار داده شوند. طول شاخه های افزایش چندانی پیدا نکرد اما تعداد واندازه برگها افزایش نشان داد (شکل 1B). سطوح بالای 200 میلی رم در لیتر IBA و زیر 60 میلی گرم در لیتر کاهش در ریشه زایی هماره با افزایش تشکیل کالوس را نشان دادند. در MM106 همه تیمارها ریشه زایی ناچیزی را نشان دادند (جدول 2) به جز در مورد 70 میلی گرم در لیتر IBA که نتیجه اش 30% ریشه زایی بعد از 3 ساعت غوطه وری بود.

تاثیر تیمار روشنایی و تاریکی

تیمار تاریکی تاثیرات معنی دار مثبتی بر روی ریشه زایی M7 داشت. ریشه های اولیه در انتهای برش میکروشاخه ها در فاصله 7 تا دهمین روز پس از القه ریشه در محیط کشت مایع مشاهده شدند (شکل 1C). بعد از 3 هفته در REM ریشه ها به خوبی گسترش یافتند. 82.1% ریشه زایی بعد از تیمار تاریکی در روز دوازدهم مشاهده شد. شاخه های نگهداری شده در تاریکی کمی کمرنگ، باریک و هماره با برگ های باریک بودند (شکل 1D). هرچند بعد ز انتقال به روشنایی یه رشد خوبی دست یافتند. کمترین کالوس در پایه های شاخه شکل گرفت. القا ریشه در رونایی مداوم در مقایسه با تاریکی در مورد M7 کمتر بود. بیشترین ریشه زایی (54%) بدون محاسبه کالوس در تیمارهای نگهداری شده در اکسین به مدت 12 روز به دست آمد. در مورد MM106 تیمار روشنایی ریشه زایی ناچیزی را نشان داد در حالیکه در تاریکی شاخه های تیمار شده در هشتمین روز ریشه اصلی مشاهده شد و بیشترین ریشه دهی (41%) بعد از 14 روز تیمار تاریکی به دست آمد (شکل 1E). تعداد ریشه 1 تا 2 عدد در این تیمار بود.

تاثیر نمک MS و عصاره ساکارز

71% ریشه زایی در MS3/1 همراه با 15 گر در لیتر ساکارز و 13 روز تاریکی به دست آمد. در نمک و ساکارز کم درصد ریشه زایی در مقایسه با MS2/1 با 20 میلی گیرم در لیتر ساکارز کاهش پیدا کرد. در مجموع ریشه همراه با ریشه های فرعی ضعیف و شاخه های ضعیف همراه با برگ های ضعیف توسعه نیافته بودند. هرچند اختلاف زیادی در طول ریشه ها بین تیمارها مشاده نشد. زمانی که MS4/1 به جای MS3/1 برای 12 و 13 روز تاریکی پاشخ به ریشه زایی در هر دو تیمار برابر بود. از طرف دیگر وقتی ساکارز کاهش پیدا کرد ریشه زایی به طور برعکس تحت تاثیر قرار گرفت. در هنگام سخت شدگی رشد گیاه در دو مرحله ریشه زایی در مقایسه با سایر تیمارها سریع تر بود (شکل 1F). گیاهان این پایه های رویشی  با تولید 95-90 درصد گیاهان قوی و سالم در گلخانه دانشگاه مستقر شدند. بلندی آنها به بیش از 1 متر در 5 ماه رسید (شکل 1G).

بحث

در آزمایش 1، درصد ریشه زایی در M7 و MM106 کاهش پیدا کرد و AC و IBA در محیط کشت ریشه موجود بودند از طرف دیگر در آزمایش 2 بعد از بیشترین غوطه وری در اکسین ریشه زایی در M7 افزایش پیدا کرد وقتی که در محیط کشت افزایش طول ریشه AC وجود داشت. مشاهدات مشابهی در موارد دیگر در مورد پایه های رویشی سیب به دست آمد اثر مطلوب AC اساسا مربوط به جذب سطحی اکسین بود. اختلاف مشاهده شده شاید در طی عصاره گیری AC در محیط کشت ازدیاد زول ریشه و وجود یا عدم وجود IBA با توجه به نوع رقم می باشد. تیما رغوطه وری در اکسین بیشترین درصد عملکرد شاخه های ریشه داده M7 را منجر شد. اما نتایج متفاوت هنگامی به دست آمد که ریشه زایی ا ز کشت موفق در شرایط آزمایشگاه به دست آمد. Marine and Puente نتیجه گیری کردند که اختلاف در ریشه زایی شاخه های جدا از هم مربوط به مراحل فیزیولوژیکی است که این غیر قابل پبش بینی خواهد بود که در کشت بعدی کدام شاخه ها بهتر خواهند بود. مشخص شده است که غوطه وری در اکسین و تعداد روزهای ماندن در تاریکی و به دنبال آن انتقال به محیط کشت فاقد اکسین بهتر است که منجر به افزایش ریشه دهی در M7 حتی در مقایسه با نگهداری د رتاریکی می شود. ادامه تاریکی د ر ریشه دهی در فاز القا ریشه دهی را افزایش می دهد زیرا فعالیت پراکسیداز که منجر به افزایش ریشه زایی شد افزایش یافت. 12 روز تیمار اکسین  برای ریشه زایی تقریا همه شاخه ها و درصد بالای ریشه زایی در M7 کافی به نظر می رسد. این دوره از گونه به گونه ای دیگر و حتی از شاخه به اخه ای دیگر متغیر است. ریشه زایی گسترده شاخه ها با استفاده از تاریکی در سیب توسط بساری از محققان پیشنهاد شده است. در مورد MM106 درصد ریشه زایی مطلوب نبود. علت ممکن است این باشد که MM106 به مدت 6 سال در شرایط آزمایشگاه نگهداری شده است. مشاهده شده است که طول مدت تاریکی بستگی به عصاره IBA و نوع پایه رویشی دارد. نمک MS2/1 وقتی با عصاره ساکارز ترکیب شد نتیجه بهتری از رقیق تر ها داشت. اگرچه Simmonds ریشه زایی افزایشی در عصاره ساکارز کم و MS4/1 مشاهده کرد اما اثرات متضاد آن را در گیاهان مستقر شده مشاهده نمود. این ممکن است مربوط باشد به گسترش بیشتر ریشه های بی هوازی و بدون ریشه های مویین که در آگار به طور اولیه در سوبسترای هوازی کافی نبودند. تعدادی از فاکتورهای موثر  در ریشه زایی پایه رویشی مختلف سیب شامل عصاره نمک کم و کاربرد محیط کشت جداگانه برای القا ریشه زایی و افزایش طول ریشه است. نتایج ما حاکی از آن است تعداد زیادی فاکتور برای ریشه زایی پایه های رویشی مهم هستند. داشتن یک دوره القا ریشه زایی کوتاه شامل محیط کشت حاوی اکسین و سپس انتقال به محیط کشت فاقد اکسین برای ریشه زایی لازم است.

+ نوشته شده در  یکشنبه 18 دی1390ساعت 17:15  توسط مهندس عمار رسولی سفیددری  |