بخشی از مقاله
چکیده:
استفاده از روشهاي نوینی مثل کشت بافت که با سرعتی مناسب بتواند براي کشت، بازسازي و حفاظت از ذخایر ژنتیکی به کار گرفته شود بسیار حایز اهمیت است. سوسن چلچراغ از جمله گیاهان بومی و در حال انقراض کشور است که هر ساله به دلیل برداشت غیرقابل کنترل گل و پیاز از رویشگاههاي طبیعی، بیش از پیش در معرض نابودي قرار دارد. روش مرسوم ازدیاد این گیاه از طریق کشت فلس به علت تعداد کم فلس و در نتیجه محدود بودن نقاط مریستمی، داراي کارایی پایین است. از این رو کشت درون شیشهاي میتواند روشی مناسب براي ازدیاد انبوه این گیاه در زمان کوتاه باشد. هدف از بررسی حاضر تعیین بهترین شرایط باززایی با استفاده از هورمونهاي گیاهی در ترکیب با یک تنش غیرزیستی در محیط کشت بافت میباشد.
دادهها بصورت ترکیب تیماري در قالب طرح کاملاً تصادفی مورد تجزیه قرار گرفت. نتایج نشان داد که در ترکیبهاي تیماري صفر، 0/01، 0/1 میلیگرم در لیتر AAش بعلاوه 5 ثانیه فراصوت، 0/1 میلیگرم در لیتر AAش بعلاوه 10 ثانیه و 1 میلیگرم در لیتر AAش بعلاوه صفر، 5، 20 و 30 ثانیه فراصوتدهی بیشترین تعداد پیازچه را نسبت به شاهد داشتند. با نتایج حاصل از این آزمایش، علاوه بر ازدیاد سریع و جلوگیري از کاهش ذخایر ژنتیکی این گونه گیاهی، زمینه براي دستکاري ژنتیکی و اصلاح خصوصیات این گیاه و همچنین تولید متابولیتهاي ثانویه آن فراهم خواهد شد.
مقدمه:
سوسن چلچراغ با نام علمی - .ککطپ - Lilium ledebourii B گیاهی از تیرهي کهکطهطئطع - 4 - و از کمیابترین گونههاي سوسن است که بیشتر در ناحیهي قفقاز میروید . - 2 - ایران یکی از مهمترین مناطق پراکنش سوسن چلچراغ در جهان میباشد. این گونه داراي صفات مهمی از قبیل مقاومت زیاد به سرما و عطر زیاد است و به عنوان یک گل جدید، داراي ارزش زینتی و پتانسیل اقتصادي بالایی جهت عرضه در بازارهاي جهانی میباشد - 9 - ح این گیاه به دلیل وحشی بودن و تنوع ژنتیکی ناشی از تکثیر جنسی آن و کارایی پایین روشهاي معمول تکثیر رویشی، همچنین احتمال انقراض آنها در منطقه رویش خود به دلیل برداشت در سطح زیاد، نیازمند استفاده از تکنیکهاي مناسب تکثیر به روش کشت بافت میباشد.
کشت درون شیشهاي موفق به چندین عامل از قبیل محیط کشت، شرایط نوري، غلظتها و ترکیبات تنظیمکنندههاي رشد، سایر عناصر محیط کشت و نوع ریزنمونه بستگی دارد . - 8 - به نظر میرسد جدا کردن فلس از پیاز مادري و تمایزیابی پیازچه، به وسیلهي دخالت در میزان هورمونهاي گیاهی چون اکسین و سایتوکاینین تحت تأثیر قرار گیرد . - 6 - سطوح هورمون درونزاي گیاهی، نقش مهمی را در اندامزایی و نمو درونشیشهاي گیاه بازي میکند و نتایج برخی مطالعات نشان میدهد که سطوح هورمون درونزا میتواند از طریق هردو تنش زیستی و غیر زیستی تنظیم شود . - 3 - از جمله تنشهاي محیطی غیر زیستی میتوان به امواج فراصوت اشاره نمود. امواج فراصوت، فرکانسهاي صوتی در محدودهي غیر شنیداري براي انسان - معمولاً از 20-100 کیلوهرتز - هستند.
اثرات بیولوژیکی فراصوت عمدتاً شامل اثر گرمایی و اثر کاویتاسیون است و به عنوان یک تنش ثانویه روي سلولها و بافتها عمل میکند. اخیراً توجه به اثرات مفید و پتانسیل کاربردهاي فراصوت به خصوص در دامنهي شدت کم، در سیستمهاي بیولوژیکی و بیوتکنولوژي افزایش یافته است. تحریک به وسیلهي فراصوت میتواند رشد و تکثیر بافتها یا سلولها را تحریک و یا بازدارد. زمان تحریک نیز نقش مهمی را در این زمینه بازي میکند - . - 10 با توجه به اهمیت افزایش پیاززایی در کشت بافت سوسن چلچراغ، کاربرد فراصوت به عنوان یک محرك فیزیکی به همراه تنظیمکنندههاي رشد به عنوان محرك شیمیایی، در صورت مؤثر بودن بر ریزازدیادي سوسن چلچراغ، میتواند در تکثیر این گیاه و توسعهي مناطق رویشی آن مؤثر باشد.
با توجه به اینکه سوسن چلچراغ بومی ایران بوده و یکی از گونههاي در حال انقراض گیاهی است چون روش مرسوم ازدیاد این گیاه از طریق کشت فلس به علت تعداد کم فلس و در نتیجه محدود بودن نقاط مریستمی، داراي کارایی پایین است، بنابراین توجه به روشهایی براي تکثیر و باززایی بیشتر و آسانتر این گیاه با ارزش، لازم و ضروري به نظر میرسد. چرا که با بهینه کردن کشت بافت هر گیاه کارهاي اصلاحی بر روي گیاه راحتتر و بهتر انجام خواهد گرفت. از این رو در این پژوهش تلاش گردید که با استفاده از ترکیب تنظیمکنندههاي رشد و یک تنش غیرزیستی کشت و ازدیاد این گونه نادر مورد بررسی و آزمایش قرار گیرد.
مواد و روشها: ش
آزمایش شامل دو فاکتور AAش و فراصوت بود. در این آزمایش به علت از بین رفتن ریزنمونهي تعدادي از تکرارها، تعدادي از ترکیبات تیماري در تجزیهي آماري حذف شد. بنابراین دادهها بصورت ترکیب تیماري در قالب طرح کاملاً تصادفی مورد تجزیه قرار گرفت. فلسهاي کناري و میانی پیازهاي رشد یافته در محیط حق به عنوان ریزنمونه جدا شدند. براي فراصوتدهی به ریزنمونهها، لولهها داخل دستگاه حمام فراصوت - مدل شععغخش - BA با فرکانس 35 کیلوهرتز و در زمانهاي صفر، 5، 10، 20 و 30 ثانیه قرار گرفتند. و سپس براي کشت، در لولههاي آزمایش حاوي محیط کشت حق تکمیلشده با تنظیمکنندهي رشد AAش در 4 غلظت صفر، 0/01، 0/1 و 1 میلی گرم در لیتر کشت گردید.
سپس کشتهاي انجام شده در اتاقک رشد با دماي 23±2 درجهي سانتیگراد و تحت 16 ساعت روشنایی - شدت نور 2000 لوکس - و 8 ساعت تاریکی قرار داده شدند. بعد از گذشت 3 ماه، صفات مورد نظر مورد ارزیابی قرار گرفت. بعد از بررسی نرمال بودن دادهها، تجزیه واریانس دادهها با استفاده از نرمافزار خذ ححبح صورت گرفت و مقایسه میانگین دادهها با استفاده از آزمون چند دامنهاي دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام گردید.
نتایج و بحث:
در این آزمایش غلظتهاي مختلف تنظیمکنندهي رشد AAش و زمانهاي مختلف قرارگیري در معرض امواج فراصوت جهت باززایی فلس سوسن چلچراغ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس دادهها نشان داد که ترکیب تیماري AAش و فراصوت بر صفات وزن پیازچهها، میانگین وزن هر پیازچه، تعداد فلس در هر پیازچه، تعداد پیازچههاي ریشهدار شده و طول گیاهچه در سطح احتمال 1 درصد معنیدار بود. همچنین بر اساس تجزیه واریانس دادهها، ترکیب تیماري AAش و فراصوت بر وزن تر کل، تعداد پیازچهها و تعداد فلسها در سطح احتمال 5 درصد معنیدار گردید.
مقایسه میانگین دادهها براي AAش و امواج فراصوت نشان داد که بیشترین وزن تر کل از تیمار یک میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه صفر ثانیه فراصوتدهی حاصل شد که با تیمار 1 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه 30 ثانیه فراصوتدهی، 0/01 میلی گرم در لیتر AA بعلاوه 5 ثانیه فراصوتدهی و 0/01 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه صفر ثانیه فراصوتدهی اختلاف معنیداري نداشت. بیشترین وزن کل پیازچهها مربوط به تیمار یک میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه صفر ثانیه فراصوتدهی بود، که با شاهد اختلاف معنیداري داشت. کمترین وزن پیازچهها نیز از تیمار 0/1 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه 30 ثانیه فراصوتدهی مشاهده گردید. سنگینترین پیازچههاي تولید شده در تیمار 1 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه صفر ثانیه فراصوتدهی و 0/01 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه صفر ثانیه فراصوتدهی حاصل شد که با شاهد اختلاف معنیداري داشتند.
نتایج حاصل از پژوهشی که روي Cucurbita pepo انجام شده بود نشان داد که تیمار فراصوت بطور چشمگیر افزایش توده را در رشد ریزنمونههاي کوتیلدونی که با فراصوت تیمار شده بودند، تحریک کرد که بصورت افزایش در وزن تر ریزنمونه قابل مشاهده بود . - 7 - نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان داد که تنظیمکنندهي رشد AAش نقش مهمی در افزایش وزن کل پیازچههاي تولید شده داشت، بطوریکه بیشترین مقادیر این صفت از غلظت 0/1 و 1 میلی گرم در لیتر AAش حاصل شد.
به نظر میرسد پدیدهي اندامزایی که شامل دو مرحلهي تمایزیابی و طویل شدن است تحت تأثیر هورمونها قرار میگیرد، ولی فعالیت تمایزیابی حتماً منجر به طویل شدن و رشد سلولی نمیشود، بطوریکه غلظتهاي مختلف هورمونها تعداد پیازچهي متفاوتی تولید میکنند، ولی از نظر وزنی با یکدیگر فرق چندانی نداشتهاند . - 5 - به نظر میرسد نسبت اکسین به سایتوکاینین درونزا در ریزنمونهي فلس کمتر از ریزنمونهي پیاز است و به همین دلیل در ریزنمونهي فلس AAش بیشتري مورد نیاز است .
- 1 - در پژوهش دیگري که روي فلسهاي برداشته شده از سوخ در حال رشد طکفهL. rubellum B انجام شد، غلظتهاي 0/05 و 0/1 میلی گرم در لیتر AAش اثر تحریکی بر روي وزن تر پیازچه داشت، اما غلظتهاي بالاتر آن، از تشکیل پیازچه جلوگیري کرد . - 11 - همچنین مقایسه میانگین دادهها نشان داد که بیشترین تعداد پیازچه از تیمار صفر میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه 5 ثانیه فراصوتدهی و 0/01 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه 5 ثانیه فراصوتدهی و بیشترین تعداد فلسهاي حاصل شده از 0/01 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه 5 ثانیه فراصوتدهی حاصل گشت و کمترین مقادیر این صفات از تیمار 0/1 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه 30 ثانیه فراصوتدهی بدست آمد.
بر اساس نتایج مقایسه میانگین دادهها، بیشترین تعداد فلس در هر پیاز از 0/01 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه صفر ثانیه فراصوتدهی و تیمار 1 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه صفر ثانیه فراصوت دهی حاصل گردید که با تیمار شاهد اختلاف معنیداري نداشتند. اساس مقایسه میانگین دادهها، بیشترین تعداد پیازچههاي ریشهدار شده از تیمار 0/01 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه 5 ثانیه فراصوتدهی و 1 میلی گرم در لیتر AAش بعلاوه 5 ثانیه فراصوتدهی بدست آمد - جدول شماره . - 1 بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش میتوان بیان نمود که تیمار فراصوت در ترکیب با هورمون در محیط کشت بافت در تحریک پیازچهزایی در ریزنمونه فلس موثر است.
همچنین تیمار فراصوت میتواند به عنوان یک تنش غیر زیستی، باعث تحریک سلولی در شرایط درون شیشهاي گردد. با توجه به اینکه ازدیاد این گیاه از طریق کشت فلس انجام میشود و به علت تعداد کم فلس داراي کارایی پایین است بنابراین با توجه به نتایج این آزمایش میتوان از روشهاي درون شیشهاي همراه با برخی تنشهاي غیر زنده میزان ریزازدیادي این گیاه را در شرایط درون شیشهاي افزایش داد.
