بخشی از مقاله
چکیده
نور یکی از مهمترین سیگنال هاي تنظیمی در رشد،نمو و تمایز گیاهان می باشد. رنگدانه ها به عنوان حسگر هاي نوري و در پی جذب انتخابی طول موج هاي مختلف نور ، محتواي اطلاعات نور را می خوانند و این اطلاعات را در قالب یک واکنش اولیه براي سلول تفسیر می کنند.
در حوزه کشت بافت سه جنبه از نور محیط روي رشد و مورفوژنز در شیشه موثرند: طول موج، فتوپریود، کیفیت و چگالی طیف نوري. با توجه به اطلاعات موجود می توان گفت نور تاثیر قابل توجهی روي رشد و مورفوژنز کالوس دارد. در این مطالعه تاثیر افتراقی کیفیت نور بر کالوس زایی با استفاده از دو نوع ریز نمونه شامل بذر و گیاهچه 2-3 برگی مورد بررسی قرار گرفت. در کشت گیاهچه هاي 10 روزه ریز نمونه هاي تحت فیلتر هاي آبی و شفاف بالاترین راندمان کالوس زایی را نشان دادند در حالیکه در مورد کالوس هاي حاصل از بذر، ریز نمونه هاي تحت فیلتر قرمز، بالاترین راندمان را داشتند .
مقدمه
نور یکی از مهمترین سیگنال هاي تنظیمی در رشد،نمو و تمایز گیاهان می باشد و از دو طریق فتوسنتز و فتومورفوژنز، نقش کنترلی خود را ایفا می کند
اینکه سلول گیاهی چگونه به این اطلاعات بسیار حیاتی و تعیین کننده براي نمو خود دست می یابد و آن را درك می کند به ماهیت رنگدانه هاي موجود در آن بر می گردد. رنگدانه ها به عنوان حسگر هاي نوري و در پی جذب انتخابی طول موج هاي مختلف نور ، محتواي اطلاعات نور را می خوانند و این اطلاعات را در قالب یک واکنش اولیه براي سلول تفسیر می کنند.
این واکنش ممکن است به صورت تغییر در کانفورماسیون یک پروتئین، یک واکنش اکسیداسیون- احیا یا سایر فرم هاي انتقال اطلاعات باشد. بیشتر پاسخ هاي فوتومورفوژنتیکی در گیاهان عالی در کنترل یکی از حسگر هاي نوري سه گانه دخیل در انتقال اطلاعات هستند: فیتوکروم که عمدتاً عمل جذب را در نواحی قرمز و قرمز دور طیف الکترومغناطیسی انجام می دهد؛ کریپتوکروم که عمل جذب را در نواحی آبی و ماوراء بنفش-A طیف الکترومغناطیسی انجام می دهد و یک یا چند دریافت کننده طول موج هاي ماوراء بنفش در حوزه کشت بافت سه جنبه از نور محیط روي رشد و مورفوژنز در شیشه موثرند:
طول موج، فتوپریود، کیفیت و چگالی طیف نوري. در تعدادي از مطالعات انجام شده محققین اعلام کرده اند که نور تاثیر قابل توجهی روي رشد و مورفوژنز کالوس داشته، از تکثیر جانبی شاخساره ممانعت می کند و باعث القاء فعالیت آنزیم هاي خاصی می شودکه با تولید برخی متابولیت هاي ثانویه مرتبط اند
همچنین گزارش هاي موجود نشان می دهند کیفیت خاصی از نور می تواند در سنتز فیتوهورمون ها نقش داشته باشد، به عنوان مثال مشخص شده که تحت نور قرمز بیوسنتز سیتوکینین القاء می شود در حالی که تولید همین هورمون توسط نور قرمز دور مهار می گردد
مطالعه اي که روي تاثیر کیفیت نور بر فتومورفولوژي جنین هاي حاصل از باز زایی کالوس گیاهPhalaenopsis amabilis انجام شده نشان می دهد که نورهاي قرمز و آبی اثر مثبتی بر جنین زایی دارند و اعمال هر دو این نورها به نسبت بهینه می تواند نقش مهمی در تمایز کالوس ها به پیش جنین، جنین کروي، جنین ناپایا و PLB ایفا کند . - Nhut et al. 2006 - با توجه به اهمیت نور به عنوان یکی از مهم ترین سیگنال هاي تنظیمی در گیاه، بر آن شدیم تا تاثیر افتراقی نور بر کالوس زایی را مورد مطالعه قرار دهیم.
مواد و روش ها
براي انجام این آزمایش به دو نوع ریز نمونه بذر و گیاهچه 10 روزه نیاز است. : بذر هاي آلوروپوس لیتورالیس در محلول هیپو کلریت سدیم %3 همراه با 3-4 قطره توین20 به مدت 15 دقیقه استریل شده و بعد از10دقیقه آبکشی با آب مقطر استریل ، در محیط جامد حاوي 3گرم در لیتر آگار کشت داده شده و به اتاق رشد منتقل و پس از 10روز گیاهچه ها در محیط کشت کالوس زایی شامل ,MS ,4ppm - 2,4,D - , 2ppm - BAP - سوکروز 30 گرم در لیتر و آگار 7 گرم در لیتر کشت شدند.
براي ایجاد نور هایی با کیفیت هاي متفاوت از طلق هاي رنگی به عنوان فیلتر در 6 رنگ - سیاه ،شفاف،قرمز، سبزو زرد - استفاده کردیم و با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر، طول موج عبوري از هر یک از طلق ها اندازه گیري و مفهوم کیفی رنگ به مفهومی کمی تبدیل شد. نمونه هاي کشت شده تحت فیلتر هاي قرمز، آبی، زرد، سبز، شفاف و سیاه به ترتیب طول موجهاي-400-700,485-580,500 700nm,420-530nm,610-700nm وتاریکی را تجربه کرده اند دورن هر پتري 6 سانتی متري 10 گیاهچه کشت داده شد و هر 6 پتري تحت یک نوع فیلتر رنگی درون جعبه هایی قرار داده شدند ودر نهایت همگی به اتاق رشد با 18 ساعت روشنایی، 6 ساعت تاریکی و دماي 27 درجه سانتیگراد با شدت نور 150µMm-2s-1 منتقل شدند
شکل-1 ایجاد کیفیت هاي مختلف نور با استفاده از فیلتر هاي رنگی با طول موج عبوري مشخص.
براي ارزیابی مستقیم یا غیر مستقیم بودن تاثیر نور بر کالوس زایی، بار دیگر همین آزمایش انجام گرفت با این تفاوت که به جاي گیاهچه هاي 10 روزه،مستقیماً از بذر به عنوان ریز نمونهدر محیط کالوس زایی استفاده کردیم. داده هاي به دست آمده توسط نرم افزارSPSS با روشANOVA تجزیه و تحلیل آماري شده ومقایسه میانگین با استفاده از آزمون LSD در سطح p<0.05 انجام گرفت.
نتایج و بحث:
اثر کیفیت نور برکالوس زاییاین: سوال مطرح می شود که آیا نورمستقیماً بر کالوس زایی بذرتاثیر می گذارد یا اینکه بواسطه القاء جوانه زنی و در نهایت بالا رفتن سطح دسترسی نواحی مریستمی، می تواند کالوس زایی را تحریک کند ؟ براي درك این مطلب، در کنار بذر از گیاهچه هاي 2-3 برگی 10 روزه به عنوان ریز نمونه استفاده و آزمایش تکرار شد. با توجه به نتایج اسپکتروفتومتر نمونه هاي کشت شده تحت فیلتر هاي قرمز، آبی، زرد، سبز، شفاف و سیاه به ترتیب طول موج هاي 400-700,485-580,500-700nm,420-530nm,610-700nm وتاریکی را تجربه کرده اند
شکل-2 طول موج هایی که هر یک از فیلتر ها از خود عبور داده و ریز نمونه ها آن را تجربه کردند.
