بخشی از مقاله
چکیده:
فلفل - Capsicum annuum - از جمله مهمترین سبزیجات دنیا به شمار میرود که به علت برخورداري از ویتامینها و املاح معدنی فراوان، علاوه بر استفاده غذایی، داراي مصارف دارویی نیز میباشد. این گیاه عمدتا از طریق بذر تکثیر میگردد. در ایران بذر این گیاه به صورت هیبرید و وارداتی است. استفاده از روشهاي نوین بیوتکنولوژي جهت اصلاح تولید فلفل مستلزم وجود روش باززایی مناسب در شرایط درون شیشهاي است. تکنیک کشت بافت امکان تولید سریع تعداد کثیري گیاه که از لحاظ ژنتیکی مشابه هستند را فراهم میکند. در این تحقیق تاثیر ژنوتیپ - 12 ژنوتیپ فلفل دلمهاي، دو ژنوتیپ فلفل قلمی و یک ژنوتیپ فلفل زینتی - ، ترکیبات مختلف تنظیم کنندههاي رشد و نوع ریزنمونه - کوتیلدون و برگ - ، بر کالوس دهی و جوانه زنی و باززایی گیاه کامل ارزیابی شد؛ تا بتوان روش مناسبی جهت ریز ازدیادي ارقام تجاري فلفل در ایران ارایه کرد. نتایج تجزیه واریانس تاثیر نوع ژنوتیپ، اثر متقابل ریزنمونه و تیمار هورمونی، اثر متقابل این دو عامل با عامل ژنوتیپ روي صفات مورد ارزیابی را در سطح یک درصد معنی دار نشان داد. بنابراین به منظور ریز ازدیادي این گیاه باید به نوع ژنوتیپ، نوع ریزنمونه و تیمار هورمونی توجه گردد. نتایج حاصل از این مطالعه تاثیر مثبت حاصل از استفاده توام دو هورمون بنزیل آمینو پورین و ایندول استیک اسید را ثابت کرد . به طور کلی جهت ریزازدیادي فلفل از طریق برگ و کوتیلدون ترکیب هورمونی 5 mg/l BAP+1 mg/l IAA مناسب شناخته شد. به نظر میرسد استفاده از ریزنمونه برگ جهت ریز ازدیادي فلفل با ثبات ژنتیکی بالا در مقیاس وسیع مناسب باشد.
واژههاي کلیدي: فلفل، کشت بافت، کالوس دهی، جوانه دهی و باززایی
مقدمه:
فلفل گیاهی از خانواده Solanaceae با نام علمی Capsicum annuum میباشد. این گونه به عنوان مهمترین گونه از لحاظ اقتصادي، شامل میوههاي تند، ملایم و ادویهاي است. میوههاي این گونه، حاوي مواد شیمیایی فراوان مثل روغنهاي فرار، اسیدهاي چرب، کپسایسینوئید، کاروتنوئیدها، ویتامینها، پروتئینها، فیبر و مواد معدنی است . - 6 - فلفل دلمهاي نیزجزء فلفلهاي شیرین محسوب میگردد که به علل مختلف همچون طعم، ارزش غذایی، بافت و رنگ در یک طیف گستردهي غذایی، دارویی، ادویه استفاده میشود. به علت حساسیت این گیاه به بسیاري از پاتوژنها و نیاز به شرایط اقلیمی خاص، کشت مستقیم این گیاه با محدودیت همراه است . - 7 - در ایران بذرهاي فلفل دلمهاي به صورت هیبرید نسل F1 از کشورهاي دیگر وارد میشود. از آنجا که بذر حاصل از گیاه F1 در صورت کشت مجدد دچار تفرق صفات شده و کشت آن مقرون به صرفه نیست؛ ناگزیر هر ساله ارز زیادي بابت خرید این بذرها از کشور خارج میگردد.
کشت بافت ابزار قدرتمندي جهت شتاب بخشیدن به تکثیر ژنوتیپهاي مشابه، با کیفیت مطلوب و مقاوم به تنشهاي زنده و غیر زنده فراهم نموده است؛ از طرفی لازمه موفقیت در انتقال ژن و تکنولوژي DNA نوترکیب، ایجاد باززایی کامل و تولید گیاه کاملا بارور حاصل از کشت بافت است - 5 - ، بنابراین در این تحقیق کشت بافت این گیاه مورد توجه قرار گرفته است. همچنین بازده اندام زایی پایینتر C. annuum نسبت به دیگر اعضاي خانواده سولاناسه، به علت طبیعت سخت بازده، وابستگی ژنوتیپی و تولید گیاه رزت، گزارش شده است . - 8 - بنابراین با توجه به نوع ژنوتیپهاي تحت کشت باید راه کار مناسب جهت ریز ازدیادي فلفل ارایه شود . انتخاب نوع ریزنمونه نیز در باززایی موثر است. میزان کالوس دهی، جوانه زنی و باززایی تا حد زیادي تحت اثر نوع محیط کشت و ترکیب هورمونهاي سیتوکنین و اکسین است . - 5 - هدف از این تحقیق، بررسی پاسخ ژنوتیپهاي مختلف فلفل به کشت بافت، یافتن ریزنمونه و محیط کشت مناسب در جهت ریز ازدیادي ارقام هیبرید فلفل میباشد.
مواد و روشها:
بذرهاي مورد استفاده در این تحقیق شامل 12 ژنوتیپ تجاري مهم فلفل دلمهاي با رنگهاي متنوع، دو ژنوتیپ فلفل قلمی شیرین و یک ژنوتیپ فلفل فضاي سبز بود. ضد عفونی بذور، در آب استریل حاوي هیپوکلریت سدیم 2/5 - درصد کلر فعال - و 6 µl توئین %10 صورت گرفت. جوانه زنی بذرها در محیط کشت پایه MS حاوي6 g/l آگار و 30 g/l ساکارز با pH معادل 5/8 که با استفاده از اتوکلاو - شرایط استاندارد - استریل شده بود، انجام شد. لولههاي حاوي بذر 10-7 روز در شرایط 16 ساعت روشنایی و هشت ساعت تاریکی و دماي 24±2˚C در اتاق رشد نگهداري شدند. حدود 20-15 روز پس از کشت بذر، ریزنمونههاي برگ و کوتیلدون از گیاه والد جدا گردیدند. ریزنمونه برگ و کوتیلدون پس از خراش دهی در محیط مناسب کشت شدند - جدول . - 2 ظروف پتري در شرایط دمایی 24±2˚C وبه مدت دو هفته در تاریکی کامل نگهداري شدند؛ سپس در شرایط 16 ساعت نور قرار گرفتند. به منظور طویل شدن ساقههاي رزت از مقادیر 2-1 میلیگرم در لیتر جیبرلین استفاده شد. پس از این که ساقههاي حاصل از اندام زایی به طول مناسب رسیدند، محیط کشتهاي مختلف و دماهاي 25˚C و 28˚C جهت ریشهزایی ارزیابی شدند. مطالعات آماري براي بررسی اثر ژنوتیپ، اثر ریزنمونه و تیمار هورمونی بر میزان کالوس دهی در دوره زمانی 10 - روز، 20 روز و 30 روز - ، جوانهزنی و باززایی گیاه کامل صورت گرفت. کلیه آزمایشها در پایه طرح کاملا تصادفی در قالب آزمایش فاکتوریل توسط برنامههاي نرمافزار SAS تحلیل آماري شدند.
نتایج و بحث:
نتایج این تحقیق نشان داد که سرعت جوانه زنی بذور فلفل در شرایط in vitro نسبت به کشت مستقیم در شرایط in vivo بالاتر است. ریزنمونه برگ و کوتیلدون در محیط MS بدون هورمون بعد از کمی متورم شدن زرد شده و از بین رفتند. نتایج تجزیه واریانس در سطح احتمال یک درصد تفاوت معنی داري بین ارقام مورد استفاده در هر دو ریزنمونه کوتیلدون و برگ در تیمارهاي اعمال شده نشان داد. این تفاوت در میزان کالوس دهی، جوانه زنی و باززایی مشاهده گردید - جدول. - 1 بنابراین هم سرعت رشد کالوس و هم توانایی تشکیل جوانه تحت کنترل ژنوتیپ گیاه مادري میباشد. اکثر پژوهشهاي جدید در مورد ریز ازدیادي فلفل نیز بر دخالت ژنوتیپ بر قابلیت اندام زایی اذعان دارند 3 - ، 10 و . - 12 پاسخ متفاوت ژنوتیپ به تولید کالوس و جوانه دهی معمولا به ژنهاي هستهاي، سیتوپلاسمی، یا میانکنش آنها، میانکنش بین ژنوتیپ گیاه و محیط کشت نسبت داده میشود . - 5 -
نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد - جدول - 2، که تیمار هورمونی BAP 3 mg/l توانایی کافی در تولید کالوس ابتدایی نداشته است. علاوه بر این، میزان جوانه زنی کالوس در این محیط کشت نیز پایین ارزیابی شد و اکثر کالوسها به سمت آبکی شدن پیش رفتند. این در حالی است که اگراول و همکارانش1 در سال 1989 گزارش کردند که BAP به تنهایی در همه ریزنمونهها باعث جوانه زایی مستقیم میگردد . - 1 - تیمارهاي هورمونی که داراي مقادیر 1 و 2 میلی گرم در لیتر BA بودند، با این که حجم کالوس زیادي تولید کردند اما تولید جوانه و میزان باززایی کمتري از تیمار هورمونی حاوي BA 5 mg/l داشتند. با این که در مطالعهاي ترکیب BA و NAA باعث افزایش اندام زایی و نمو ریزنمونهها شده است - 2 - ، اما اغلب گزارشات تاثیر BA و IAA را در باززایی فلفل کارآمدتر دانستهاند 1 - و . - 10
